Estudio en ratones sugiere que la exposición al plomo está relacionada con la esquizofrenia
Los investigadores descubrieron que los ratones diseñados con un gen humano para la esquizofrenia, luego expuestos al plomo durante la vida temprana, presentaban comportamientos y cambios estructurales en sus cerebros compatibles con la esquizofrenia.
Investigadores de la Facultad de Salud Pública Mailman de la Universidad de Columbia y la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins creen que este hallazgo sugiere un efecto sinérgico entre la exposición al plomo y un factor de riesgo genético.
Los expertos dicen que este descubrimiento les ayudará a comprender mejor las complejas interacciones gen-ambiente que ponen a las personas en riesgo de esquizofrenia y otros trastornos mentales.
El vínculo entre la exposición prenatal al plomo y la esquizofrenia se ha propuesto durante casi una década.
Pero quedaba una gran pregunta: ¿cómo podría el plomo desencadenar la enfermedad? Basado en su propia investigación, Tomas R. Guilarte, Ph.D., autor principal del nuevo estudio, creía que la respuesta estaba en el efecto inhibidor directo del plomo sobre el receptor de N-metil-D-aspartato (NMDAR), un receptor sináptico punto de conexión importante para el desarrollo, el aprendizaje y la memoria del cerebro.
Su investigación en roedores encontró que la exposición al plomo debilitaba la función del NMDAR. La hipótesis del glutamato de la esquizofrenia postula que un déficit en la neurotransmisión del glutamato y específicamente la hipoactividad del NMDAR pueden explicar una parte significativa de la disfunción en la esquizofrenia.
En el nuevo estudio, Guilarte y sus co-investigadores se centraron en ratones diseñados para portar la forma mutante de Disrupted-in-Schizophrenia-1 (DISC1), un gen que es un factor de riesgo para la enfermedad en humanos.
Comenzando antes del nacimiento, la mitad de los ratones DISC1 mutantes fueron alimentados con una dieta con plomo y la mitad recibió una dieta normal. Un segundo grupo de ratones normales que no expresaban el gen DISC1 mutante también se dividió en dos grupos de alimentación. Todos los ratones fueron sometidos a una serie de pruebas de comportamiento y sus cerebros se examinaron mediante resonancia magnética.
Los ratones mutantes expuestos al plomo y que recibieron un psicoestimulante mostraron niveles elevados de hiperactividad y fueron menos capaces de suprimir un sobresalto en respuesta a un ruido fuerte después de recibir una advertencia acústica. Sus cerebros también tenían ventrículos laterales marcadamente más grandes (espacios vacíos que contienen líquido cefalorraquídeo) en comparación con otros ratones.
Estos resultados reflejan lo que se sabe sobre la esquizofrenia en humanos.
Si bien el papel de los genes en la esquizofrenia y los trastornos mentales está bien establecido, el efecto de las sustancias químicas tóxicas en el medio ambiente apenas está comenzando a surgir. Los resultados del estudio se centran en la esquizofrenia, pero las implicaciones podrían ser más amplias.
“Solo estamos rascando la superficie”, dijo Guilarte. "Usamos plomo en este estudio, pero hay otras toxinas ambientales que interrumpen la función del NMDAR".
"De manera similar, cualquier número de genes podría estar en juego", agregó Guilarte, y señaló que DISC1 se encuentra entre los muchos implicados en la esquizofrenia.
La investigación en el futuro buscará determinar en qué medida la esquizofrenia está determinada por factores ambientales versus factores genéticos o sus interacciones, y qué otros problemas mentales podrían estar en la mezcla.
Un estudio en curso de Guilarte está analizando si la exposición al plomo por sí sola puede contribuir a los déficits de un tipo especializado de neurona llamada interneurona GABAérgica parvalbúmina positiva que se sabe que se ve afectada en el cerebro de los pacientes con esquizofrenia.
Los científicos también están interesados en establecer la ventana crítica para la exposición, ya sea en el útero, posnatal o ambos.
“El modelo animal proporciona un camino a seguir para responder preguntas importantes sobre los procesos fisiológicos subyacentes a la esquizofrenia”, dijo Guilarte.
Fuente: Escuela de Salud Pública Mailman de la Universidad de Columbia
