El entrenamiento temprano previene las dificultades motoras y de memoria

Prueba de natación: la localización de una plataforma subacuática activa neuronas específicas, etiquetadas con un marcador genético, en un modelo de ratón del síndrome de Rett. / Cortesía de Nathan Achilly

POR LAURA DATTARO

Fuente: Spectrum / 24/03/2021

Fotografía: Cortesía de Nathan Achilly

El entrenamiento de la motricidad y la memoria en una etapa temprana de la vida pospone la aparición de dificultades en esas áreas en un modelo de ratón del síndrome de Rett, según un estudio publicado hoy en Nature. La estimulación de las neuronas implicadas en esas habilidades parece imitar los efectos del entrenamiento.

Las mutaciones en el gen MECP2 causan el síndrome de Rett, que suele coincidir con el autismo y afecta casi exclusivamente a las niñas. Muchos niños con síndrome de Rett se desarrollan de forma típica hasta la primera infancia y luego pierden repentinamente la capacidad de hablar, gatear o caminar. También pueden aparecer otros rasgos, como problemas respiratorios, discapacidad intelectual, convulsiones y cambios en el comportamiento social.

La terapia génica para reponer la proteína MECP2 que falta tiene el potencial de restablecer algunas capacidades, pero un exceso de proteína MECP2 puede causar problemas similares a los del síndrome de Rett, y un tratamiento exitoso puede estar a más de una década de distancia.

Mientras tanto, una terapia intensiva temprana puede ayudar a retrasar el progreso de la enfermedad y a mantener capacidades como la de caminar, según sugiere el nuevo trabajo.

"Es de esperar que esto beneficie a estos niños a largo plazo, a medida que surjan nuevas terapias", afirma la investigadora principal, Huda Zoghbi, profesora de genética molecular y humana del Colegio de Medicina Baylor de Houston (Texas).

Los resultados demuestran la importancia de utilizar la terapia conductual para mantener las capacidades en el síndrome de Rett, y reiteran que la función neuronal es recuperable, dice Michela Fagiolini, profesora asociada de neurología de la Universidad de Harvard, que no participó en el trabajo.

"Hay que insistir en que la terapia conductual, la terapia cognitiva y la terapia motora en las primeras etapas de la vida pueden ser muy útiles, tan beneficiosas como la toma de medicamentos", dice Fagiolini. "Eso es lo que se consigue con esto".

Entrenamiento neuronal

Los ratones a los que les falta una copia de MECP2 desarrollan problemas motores a las 12 semanas de edad, lo que equivale aproximadamente a la adolescencia en las personas. Los investigadores entrenaron a algunos de estos ratones Rett, a partir de las 8 o 22 semanas de edad, para que se equilibraran y corrieran sobre una barra giratoria. También entrenaron a los controles a diferentes edades. A las 24 semanas, los ratones Rett entrenados permanecieron en la barra más tiempo que los ratones Rett no entrenados. Los ratones Rett con un entrenamiento más temprano fueron los que mejor se comportaron, y todos los controles se comportaron mejor que los ratones Rett entrenados, como era de esperar.

A las 32 semanas, los ratones entrenados antes lo hacían tan bien como los no entrenados a las 12 semanas, antes de que las habilidades motoras de estos últimos disminuyeran.

Los investigadores también enseñaron a los ratones Rett a nadar hasta una plataforma oculta en un tanque de agua, una prueba de memoria espacial. A las 12 semanas, los ratones que habían sido entrenados en esta tarea a las 4 semanas de edad obtuvieron mejores resultados que los entrenados a las 11 semanas y los no entrenados. Con un entrenamiento continuado, los ratones entrenados a las primeras semanas no mostraron déficits de memoria tan graves como los de los ratones Rett no entrenados hasta las 24 semanas.

El entrenamiento en cualquiera de las dos tareas no afectó a otros rasgos, como la sociabilidad o la ansiedad.

El equipo utilizó entonces un marcador genético para identificar y etiquetar las neuronas que estaban activas durante la prueba de natación. El silenciamiento de estas neuronas tras el entrenamiento temprano perjudicó el rendimiento de los animales en la prueba, mientras que su activación tras una sola sesión de entrenamiento ayudó a los ratones a retener la memoria de la ubicación de la plataforma.

En los ratones entrenados al principio, esas mismas neuronas tenían dendritas más complejas (ramas que reciben señales de otras neuronas) y eran más activas que las de los ratones no entrenados.

"Cuando los sometes a un entrenamiento intenso, realmente estás entrenando esas neuronas y estás cambiando su comportamiento", dice Zoghbi.

Detección precoz

La demostración de que el entrenamiento afecta sólo a las neuronas implicadas en una tarea es "muy elegante", dice Fagiolini.

Es difícil saber cómo se trasladan los resultados a las personas con síndrome de Rett, dice, sobre todo porque los signos de la enfermedad surgen mucho más tarde en los ratones que en las personas. En otras palabras, incluso los ratones entrenados tempranamente fueron entrenados después del punto de desarrollo en el que los rasgos aparecerían en los niños.

Aun así, es posible que la función neuronal de los niños cambie antes de que se manifiesten los comportamientos relacionados, y podría beneficiarse de un entrenamiento temprano, dice.

"[El cerebro es] siempre plástico; siempre es capaz de reajustarse", dice Fagiolini. "Creo que tenemos que aprovechar eso, y eso es lo que el Dr. Zoghbi está demostrando aquí".

Los hallazgos sugieren que la terapia en las primeras etapas de la vida -antes de que los rasgos se manifiesten- podría ser igualmente útil en los niños autistas sin mutaciones en MECP2 y en los que padecen otros trastornos del neurodesarrollo, afirma Zoghbi.

En el futuro, los ensayos clínicos podrían confirmar la eficacia de esta terapia, pero para ello sería necesario identificar a los niños con las mutaciones genéticas pertinentes en el momento del nacimiento o poco después.

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https://www.spectrumnews.org/news/early-training-forestalls-motor-memory-difficulties-in-mouse-model-of-rett-syndrome/