Estudio con ratones: exposición al plomo, genética vinculada al riesgo de esquizofrenia
El estudio, publicado en línea en Boletín de esquizofrenia, ayuda a los científicos a comprender mejor las complejas combinaciones gen-ambiente que resultan en un mayor riesgo de esquizofrenia y otros trastornos mentales.
En 2004, una investigación realizada por científicos de la Escuela de Salud Pública Mailman de la Universidad de Columbia sugirió una conexión entre la exposición prenatal al plomo en humanos y un mayor riesgo de esquizofrenia en el futuro. Y, sin embargo, aún se desconocía cómo la exposición al plomo podía desencadenar la enfermedad.
Basado en su propia investigación con roedores, Tomás R. Guilarte, 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 punto de conexión sináptico importante. al desarrollo del cerebro, el aprendizaje y la memoria.
Guilarte descubrió en su investigación que la exposición al plomo entorpece la función del NMDAR. La hipótesis del glutamato de la esquizofrenia sugiere que un déficit en la neurotransmisión del glutamato, y específicamente la hipoactividad del NMDAR, puede explicar gran parte de la disfunción en la esquizofrenia.
En el nuevo estudio, Guilarte y su equipo se centraron en ratones diseñados para portar la forma mutante de Disrupted-in-Schizophrenia-1 (DISC1), un gen que es un factor de riesgo de la enfermedad en humanos.
Antes del nacimiento, la mitad de los ratones DISC1 mutantes fueron alimentados con una dieta con plomo y la otra mitad recibió una dieta normal. Otro grupo, formado por ratones normales sin el gen DISC1 mutante, también se dividió en dos grupos de alimentación. Todos los ratones recibieron una serie de pruebas de comportamiento y sus cerebros se examinaron mediante resonancia magnética.
Los ratones mutantes expuestos al plomo y a los que se les administró un psicoestimulante mostraron niveles más altos de hiperactividad y fueron menos capaces de suprimir una respuesta de sobresalto a un ruido fuerte después de recibir una advertencia acústica. Sus cerebros también tenían ventrículos laterales significativamente 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.
Aunque el papel de los genes en la esquizofrenia y otros trastornos mentales es bien conocido, los efectos de las sustancias químicas ambientales tóxicas apenas comienzan a surgir.
“Solo estamos rascando la superficie”, dijo Guilarte. "Usamos plomo en este estudio, pero hay otras toxinas ambientales que interrumpen la función del NMDAR". Uno de ellos es una familia de productos químicos en la contaminación del aire llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos o PAH.
"De manera similar, cualquier número de genes podría estar en juego", agregó Guilarte, y señaló que DISC1 se encuentra entre los muchos involucrados en la esquizofrenia.
La investigación futura puede revelar hasta qué punto la esquizofrenia está determinada por factores ambientales versus factores genéticos o ambos, y qué otros trastornos mentales podrían estar en la mezcla.
“El modelo animal proporciona un camino a seguir para responder preguntas importantes sobre los procesos fisiológicos subyacentes a la esquizofrenia”, dijo Guilarte.
Fuente: Universidad de Columbia
