Científicos reprodujeron ratones con todos los síntomas de síndrome bipolar

René Magritte 'La Decalcomanie' (1966)

Wikimedia Commons

Los científicos por primera vez lograron reproducir ratones con un modelo de trastorno afectivo bipolar. Para ello, crearon animales modificados genéticamente en cuyas neuronas piramidales del cerebro eliminaron ankyrin-G, una proteína cuya ausencia o mutación está asociada con personas con riesgo de trastorno bipolar. Los científicos hallaron todos los síntomas de un trastorno mental en los ratones reproducidos: ataques de comportamiento maníaco y depresión causada por el estrés. La revista Proceedings of the National Academy of Sciences publica el artículo.

Los autores crearon un modelo de trastorno bipolar en un organismo vivo. Para ello, crearon ratones modificados genéticamente de los que se extrajo la anquirina-G (las principales neuronas excitadoras del cerebro).

La expresión de la proteína ankyrin-G se comprobó post mortem, al final del experimento. El análisis reveló su número reducido. El comportamiento de los ratones se estudió a la edad de siete meses. A los ratones de los grupos de control y activo se los mantuvo en las mismas condiciones. No se registraron diferencias en en peso y apariencia en ambos grupos.

Expresión de la proteína ankyrin-G (verde) en las neuronas del cerebro de los ratones del grupo de control.

Zhu et al. / PNAS 2017

 

Expresión de la proteína ankyrin-G (verde) en las neuronas del cerebro de los ratones modificados genéticamente.

Zhu et al. / PNAS 2017

 

Para estudiar su actividad, los científicos colocaron a los ratones en una celda especial que contenía sensores infrarrojos que reaccionaban a los movimientos. De este modo, el indicador de la actividad de los ratones sirvió como desencadenante de los sensores Los científicos descubrieron que los ratones del grupo experimental activo se caracterizaban por síntomas de una alta actividad (lo mismo que en el síndrome maníaco): en general, fueron dos veces más activos que los ratones del grupo de control, y su actividad aumentó de noche.

 

El número de operaciones del sensor infrarrojo durante el estudio de 50 minutos (A) y el estudio de 24 horas (B). En el eje y: el número de operaciones cada cinco minutos (A) y cada hora (B). El color rojo indica a los ratones del grupo experimental activo, el azul del grupo de control

Zhu et al. / PNAS 2017

 

Para asegurarse de que el aumento de la actividad de los ratones se debía precisamente al comportamiento maníaco, y no, por ejemplo, al trastorno de déficit de atención con hiperactividad (TDAH), a los ratones les dieron metilfenidato - un psicoestimulante que reduce la actividad de los pacientes con TDAH, pero capaz de causar hiperactividad en personas sin este síndrome. El fármaco aumentó la actividad de los ratones del grupo de control y activo, lo que indicó que el aumento de la actividad no se debía a la presencia de TDAH.

El número de operaciones del sensor de infrarrojos durante el estudio de 50 minutos. En rojo, los ratones del grupo activo. En azul, los ratones del grupo control antes (cuadrados rellenos) y después (cuadrados vacíos) de tomar metilfenidato.

Zhu et al. / PNAS 2017

 

Luego los científicos probaron en los ratones con síndrome maníaco el efecto de dos fármacos, que se prescriben en esta fase de trastorno bipolar: litio y ácido valproico. Ambos fármacos fueron eficaces y redujeron la actividad de los ratones con síndrome maníaco al mismo nivel que los ratones del grupo de control.

El número de operaciones del sensor infrarrojo durante el estudio de ratones de 50 minutos antes y después de tomar litio (G) y ácido valproico (H). En rojo, los ratones del grupo activo. En azul, ratones del grupo de control antes (cuadrados rellenos) y después (cuadrados vacíos) de tomar el fármaco.

Zhu et al. / PNAS 2017

 

Después de estudiar el comportamiento maníaco de los ratones, los científicos causaron estrés en los ratones, causado por la derrota social. Los animales fueron colocados en una jaula durante unos minutos, cada día durante dos semanas, con un espécimen más grande. Esto se realizó para causar síntomas depresivos en ratones con trastorno bipolar, ya que estos se producen con mayor frecuencia bajo la influencia del estrés (a diferencia de la fase maníaca que aparece espontáneamente).

Los cambios en el comportamiento de los ratones después de su derrota social fueron estudiados utilizando dos lugares experimentales: un laberinto elevado y un recipiente profundo con agua. El laberinto elevado se utiliza para el estudio de la ansiedad en animales de laboratorio: los ratones intranquilos pasan menos tiempo en los espacios abiertos del laberinto por miedo a caer, mientras que los ratones normales exploran todo el territorio. El recipiente con agua se utiliza para estudiar el comportamiento del animal en una situación de riesgo para la vida.

El análisis del comportamiento de los ratones, antes y después de la derrota social, mostró que los ratones del grupo de control y del grupo activo se volvieron menos activos. La actividad de los ratones con trastorno bipolar se redujo por dos, mientras que el nivel de actividad de los ratones del grupo control disminuyó, pero no significativamente. Los ratones del grupo activo también pasaron diez veces menos tiempo en los espacios abiertos del laberinto, y cinco veces más en estado inamovible en el recipiente con agua. Tal comportamiento de los ratones, según los científicos, indica que el estrés causó la aparición de síntomas depresivos, una fase característica del síndrome bipolar.

Actividad en el sitio con sensores infrarrojos (A), en el laberinto (B) y el tiempo pasado en un estado de calma en un recipiente profundo de agua (C). El color rojo indica a los ratones del grupo activo, el azul indica el grupo de control.

Zhu et al. / PNAS 2017

Este es el primer estudio en el que los científicos lograron reproducir ratones con un modelo de trastorno bipolar y todos los trastornos mentales característicos de esta enfermedad.

Elizabeth Ivtushok

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