Cambios genéticos relacionados con el autismo
Una nueva investigación está desentrañando cómo las variantes genéticas cambian el cerebro y alteran el comportamiento.
Los hallazgos brindan nuevos conocimientos sobre cómo las variantes genéticas pueden aumentar el riesgo de autismo.
Los científicos combinaron imágenes cerebrales y trabajo de detective genético para aprender cómo las variantes genéticas reconectan el cerebro.
La investigación de investigadores de UCLA y el Instituto Semel de Neurociencia y Comportamiento Humano se publica en la edición en línea de Ciencia Medicina Traslacional.
"Esta es una pieza clave del rompecabezas que hemos estado buscando", dijo el co-investigador principal, el Dr. Daniel Geschwind.
"Ahora podemos comenzar a desentrañar el misterio de cómo los genes reorganizan los circuitos del cerebro no solo en el autismo, sino en muchos trastornos neurológicos relacionados".
El equipo de UCLA examinó las diferencias en la conectividad y función del cerebro que resultan de dos formas del gen CNTNAP2, una de las cuales aumenta el riesgo de autismo.
Estudios anteriores de Geschwind y otros demostraron que el gen es más activo durante el desarrollo del cerebro en el lóbulo frontal. La región está muy involucrada en el aprendizaje, que a menudo se interrumpe en los niños autistas.
Ante la sospecha de que CNTNAP2 podría influir en la actividad cerebral, los investigadores utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para escanear los cerebros de 32 niños mientras realizaban tareas relacionadas con el aprendizaje.
La mitad de los niños tenía autismo y la otra mitad no.
El objetivo del equipo era medir la fuerza de varias vías de comunicación en diferentes regiones del cerebro a medida que se conectaban entre sí.
Las imágenes de resonancia magnética funcional emocionaron a los científicos y confirmaron sus sospechas.
Independientemente de su diagnóstico, los niños que portaban la variante de riesgo mostraban un cerebro desarticulado. El lóbulo frontal estaba sobreconectado consigo mismo y mal conectado con el resto del cerebro. La comunicación con la parte posterior del cerebro se vio particularmente disminuida.
"En los niños que portan el gen de riesgo, la parte frontal del cerebro parece hablar principalmente consigo mismo", explicó la primera autora Ashley Scott-Van Zeeland.
"No se comunica tanto con otras partes del cerebro y carece de conexiones de largo alcance con la parte posterior del cerebro".
Dependiendo de la versión de CNTNAP2 que portara el niño, los investigadores también observaron una diferencia en la conectividad entre los lados izquierdo y derecho del cerebro. En la mayoría de las personas, los procesos del lado izquierdo funcionan vinculados al lenguaje, como el habla y la comprensión.
En los niños con el gen sin riesgo, las vías de comunicación en el lóbulo frontal se vinculan más fuertemente con el lado izquierdo del cerebro.
En los niños con la variante de riesgo, las vías de comunicación en el lóbulo frontal se conectan más ampliamente a ambos lados del cerebro. La simetría inusual sugiere que la variante genética reconecta las conexiones en el cerebro, tal vez explicando por qué esta versión de CNTNAP2 está asociada con retraso en el habla.
"Vimos que si tenía la variante de riesgo, su cerebro mostraba patrones de activación interrumpidos, ya fuera diagnosticado en el espectro del autismo o no", explicó la co-investigadora principal Susan Bookheimer.
“Sospechamos que CNTNAP2 juega un papel importante en el cableado de neuronas en la parte frontal del cerebro y que la variante de riesgo interfiere con ese proceso”.
Al mejorar la comprensión de la relación entre los genes, el cerebro y el comportamiento, el hallazgo de UCLA podría conducir a una detección más temprana del autismo y a nuevas intervenciones para fortalecer las conexiones entre el lóbulo frontal y el lado izquierdo del cerebro.
"Si determinamos que la variante CNTNAP2 es un predictor constante de las dificultades del lenguaje", dijo Scott-Van Zeeland, "podríamos comenzar a diseñar terapias dirigidas para ayudar a reequilibrar el cerebro y moverlo hacia un camino de desarrollo más normal".
Los investigadores podrían probar si las terapias específicas realmente cambian la función cerebral midiendo la conectividad de los pacientes antes y después de la terapia, agregó.
Los autores enfatizaron que los patrones de conectividad encontrados en el estudio aún caen dentro del espectro de variación genética normal.
"Un tercio de la población lleva esta variante en su ADN", señaló Geschwind. "Es importante recordar que la variante genética por sí sola no causa autismo, solo aumenta el riesgo".
Fuente: UCLA
