Estudio en ratas sugiere un vínculo entre cognición, sueño y esquizofrenia
La esquizofrenia es una enfermedad mental que afecta a más de 3,2 millones de estadounidenses. La enfermedad no es rara, ya que cada año se diagnostica a unos 100.000 estadounidenses.
Los síntomas asociados con la enfermedad son diversos, incluidas alucinaciones visuales y auditivas, problemas cognitivos y problemas de motivación. Otro aspecto de la enfermedad, que recibe menos atención que otros síntomas, son los problemas cognitivos.
Muchas personas con la enfermedad tienen problemas de aprendizaje y memoria. Para muchos, este es el primer signo de la enfermedad. Ahora, un nuevo estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland ha encontrado vínculos intrigantes entre el sueño, la cognición y un compuesto llamado quinurenina.
Los investigadores creen que estos vínculos podrían iluminar el mecanismo que causa problemas cognitivos entre las personas con la enfermedad y podrían señalar el camino hacia nuevos tratamientos para reducir algunos de los síntomas de la enfermedad.
El estudio, que aparece en la revista Dormir, es el primero en examinar en detalle los vínculos entre la quinurenina, su metabolito ácido quinurénico, el sueño y la cognición.
"Nadie ha examinado de cerca la relación entre el sueño y la vía quinurenina antes", dijo Ana Pocivavsek, investigadora del Centro de Investigación Psiquiátrica de Maryland (MPRC) de la Universidad de Maryland SOM y profesora asistente en el Departamento de Psiquiatría.
"Esta investigación establece un vínculo claro entre las elevaciones de quinurenina y los problemas del sueño".
En los últimos años, los científicos han identificado al ácido quinurénico como un actor clave potencial en la esquizofrenia. El ácido quinurénico es un metabolito neuroactivo de la quinurenina que se forma en el cerebro. Las personas con esquizofrenia tienen niveles de ácido quinurénico en el cerebro más altos de lo normal.
Los científicos han teorizado que estos niveles elevados podrían estar relacionados con una variedad de síntomas observados en la enfermedad, incluidos problemas de aprendizaje y memoria.
Aunque los mecanismos que subyacen a los deterioros cognitivos entre las personas con esquizofrenia siguen sin estar claros, los investigadores sospechan que una interacción entre los niveles elevados de ácido cinurénico y el sueño podría influir.
Explican que abundantes evidencias muestran que la disfunción del sueño conduce a problemas de aprendizaje y memoria. Además, los investigadores y los médicos han notado durante mucho tiempo que las personas con esquizofrenia a menudo también tienen problemas para dormir.
Para estos experimentos, Pocivavsek y sus colegas estudiaron ratas. Hicieron comparaciones en el comportamiento de ratas con aumento de ácido quinurénico en sus cerebros con animales con niveles normales del compuesto.
Conectaron los cerebros de los animales a un dispositivo que medía la cantidad y la calidad del sueño, y encontraron que los animales con niveles más altos de ácido quinurénico tenían un sueño con movimientos oculares o REM, significativamente menos rápidos. Esta es la fase del sueño en la que ocurren los sueños y se cree que es fundamental para la consolidación de los aprendizajes previos.
Los investigadores encontraron que el grupo con alto contenido de ácido quinurénico también tenía problemas de aprendizaje. Para probar esto, colocan ratas en una caja e iluminan la caja. En un lado de la caja hay una abertura hacia un área más oscura. Las ratas son animales nocturnos y prefieren la oscuridad, por lo que los animales normalmente corren hacia el área oscura.
Una vez en esta zona, reciben una pequeña descarga eléctrica. Cuando el experimento se repite al día siguiente, los animales normales no corren hacia el área más oscura, recordando el impacto del día anterior. En comparación, los animales con niveles elevados de ácido quinurénico y, por tanto, con problemas de sueño, no recuerdan el impacto del día anterior y corren hacia el área oscura. En otras palabras, no aprendieron de la experiencia del día anterior.
"Lo que estamos empezando a pensar es que el ácido quinurénico interrumpe el sueño, que luego interrumpe la cognición", dijo. Sin embargo, hay otras posibilidades, dice ella: puede ser que las interrupciones en el sueño causen un aumento de ácido quinurénico, que luego conduce a problemas cognitivos. "No está claro qué sucede primero", dice. "Esa es una pregunta realmente interesante y una que estamos investigando".
El Dr. Pocivavsek y otros investigadores teorizan que la reducción del ácido quinurénico podría reducir los problemas del sueño y la cognición en pacientes con esquizofrenia. "Ciertamente creemos que los altos niveles de ácido quinurénico son un aspecto crucial de la esquizofrenia", dice.
La investigación proporciona más razones para desarrollar medicamentos que reduzcan los niveles de ácido quinurénico en el cerebro. Una posibilidad clave es inhibir una enzima llamada quinurenina aminotransferasa II, o KAT II, que convierte quinurenina en ácido quinurénico.
Utilizando compuestos que inhiben esta enzima, los investigadores han podido reducir la cantidad de ácido quinurénico en el cerebro. A lo largo de los años, varias compañías farmacéuticas han trabajado para desarrollar inhibidores de KAT II que puedan llegar al cerebro y sean seguros y efectivos en humanos. La investigación del Dr. Pocivavsek proporciona evidencia de que este enfoque tiene potencial clínico.
"Este estudio se suma a la evidencia de que los niveles altos de ácido quinurénico contribuyen a la disfunción cognitiva", dice. "Si podemos encontrar formas de reducir esos niveles, es posible que podamos reducir estos síntomas para los pacientes".
Fuente: Universidad de Maryland
