Por Mario Aguilera, Universidad de California, San Diego
La autora principal del estudio, la científica adjunta del proyecto Swetha Godavarthi, y sus colegas investigaron la expresión de neurotransmisores en la corteza prefrontal medial, una zona del cerebro que suele verse afectada en personas diagnosticadas con TEA. UC San Diego Communications
Los investigadores descubrieron que alterar los neurotransmisores en el desarrollo temprano podría prevenir los trastornos del espectro autista en ratones, lo que indica posibles intervenciones tempranas para el TEA.
Los trastornos del espectro autista (TEA) se caracterizan por un deterioro leve o grave de las capacidades sociales, conductuales y de comunicación. Estos trastornos pueden tener un impacto debilitante en el rendimiento académico, el empleo y otras áreas de la vida.
Recientemente, se ha producido un notable aumento en el número de diagnósticos de TEA. Sin embargo, los investigadores carecen de conocimientos sobre cómo surgen estos trastornos en las primeras etapas del desarrollo.
Investigación innovadora sobre el TEA
Neurobiólogos de la Universidad de California en San Diego han encontrado evidencias de un desarrollo alterado del sistema nervioso en modelos de ratones con trastornos del espectro autista. En su estudio, publicado recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences, relacionaron las formas de TEA inducidas por el entorno con cambios en los neurotransmisores, los mensajeros químicos que permiten que las neuronas se comuniquen entre sí. También descubrieron que manipular estos neurotransmisores en etapas tempranas del desarrollo puede prevenir la aparición de conductas similares al autismo.
Cambio de neurotransmisores: los modelos de ratón resaltan las neuronas excitatorias (células rojas) que expresan el neurotransmisor glutamato, mientras que las neuronas inhibidoras (células verdes) expresan el neurotransmisor GABA. Las puntas de flecha amarillas indican las neuronas inhibidoras que han cambiado su neurotransmisor de GABA a glutamato. Crédito: UC San Diego
“Al buscar las causas profundas de los comportamientos del trastorno del espectro autista en el cerebro, encontramos un cambio temprano en los neurotransmisores que es un buen candidato para ser la causa principal”, dijo el profesor Nicholas Spitzer de la Facultad de Ciencias Biológicas del Departamento de Neurobiología y el Instituto Kavli para el Cerebro y la Mente. “Identificar los eventos tempranos que desencadenan el TEA puede permitir el desarrollo de nuevas formas de intervención para prevenir la aparición de estos comportamientos”.
Dinámica de los neurotransmisores en el TEA
Aunque los diagnósticos de TEA han aumentado en los últimos años, no se comprende bien cómo se manifiestan estos trastornos a niveles celulares y moleculares críticos.
La autora principal del estudio, la científica adjunta del proyecto Swetha Godavarthi, y sus colegas investigaron la expresión de neurotransmisores en la corteza prefrontal medial, una zona del cerebro que suele verse afectada en personas con diagnóstico de TEA. Probaron la hipótesis de que los cambios en el tipo de neurotransmisor expresado por las neuronas de la corteza prefrontal podrían ser responsables de un desequilibrio químico que causa conductas similares a las del TEA.
Estudios previos habían demostrado un aumento de la incidencia de TEA en los hijos cuando las mujeres embarazadas presentaban una respuesta inmunitaria elevada o estaban expuestas a determinados fármacos durante el primer trimestre (formas ambientales de TEA). Los investigadores reprodujeron el TEA en ratones administrándoles estos agentes ambientales en el útero.
Estos agentes provocaron la pérdida breve del neurotransmisor “GABA”, que es inhibidor, y la ganancia del neurotransmisor “glutamato”, que es excitador, en ratones neonatos. Aunque este cambio de transmisor GABA a glutamato se revirtió espontáneamente después de unas semanas, los ratones adultos mostraron conductas alteradas de acicalamiento repetitivo y disminución de la interacción social. Anular este breve cambio temprano del transmisor en ratones neonatos evitó el desarrollo de estos comportamientos similares al autismo en adultos.
Implicaciones de los cambios tempranos en los neurotransmisores
“El aumento de la expresión de GABA en las neuronas que han reemplazado el GABA por glutamato previene la aparición de conductas repetitivas estereotipadas y una menor interacción social”, afirmó Spitzer. “Estos hallazgos demuestran que el cambio de la actividad eléctrica y la excitación inadecuada de las neuronas en las primeras etapas del desarrollo pueden alterar el ensamblaje del sistema nervioso”.
Las alteraciones en la expresión de neurotransmisores en una etapa temprana del desarrollo tienen implicaciones para otros problemas de comportamiento en etapas posteriores de la vida, ya que el resto del sistema nervioso se construye entonces sobre una plataforma de cableado defectuoso, similar a una casa construida sobre una base inestable.
“La conmutación de neurotransmisores puede cambiar el ensamblaje del sistema nervioso y tener un profundo impacto en el futuro”, dijo Spitzer.
Los investigadores dicen que los nuevos resultados son consistentes con otra evidencia de que alterar la señalización en el sistema nervioso durante las primeras etapas del desarrollo puede luego tener consecuencias negativas a medida que el cerebro madura.
