El sobrecrecimiento sináptico y la hiperconectividad pueden definir el subtipo de autismo

Teoría de grupo: Un subgrupo de autistas tiene una firma de sobreconectividad cerebral que puede derivar de un exceso de sinapsis./ Cortesía de Alessandro Gozzi

POR ANDRÉAS RB DEOLINDA

Fuente: Autism Spectrum | 07/10/2021

Fotografía: Cortesía de Alessandro Gozzi

Una forma de autismo marcada por un patrón distintivo de sobreconectividad cerebral surge de un exceso de sinapsis, según un nuevo estudio en ratones.

Una forma de autismo marcada por un patrón distintivo de sobreconectividad cerebral surge de un exceso de sinapsis, según un nuevo estudio en ratones. Los resultados refuerzan la teoría de que los subtipos de autismo tienen raíces biológicas distintas y pueden requerir enfoques de tratamiento diferentes.

Los autistas tienen una conectividad cerebral alterada, según trabajos anteriores, aunque no está claro si la fuerza de las conexiones aumenta o disminuye en comparación con las personas no autistas, y dónde -o incluso por qué- se producen las diferencias.

Según un estudio publicado a principios de este año, distintos modelos de ratón de autismo presentan patrones distintos de conectividad cerebral, un hallazgo que podría explicar algunas de las incoherencias observadas en las personas. Pero el grupo de investigación, dirigido por Alessandro Gozzi, investigador principal del Istituto Italiano di Tecnologia de Rovereto (Italia), quería ir más allá.

"Descubrimos que hay diferentes firmas", dice Gozzi. "Y ahora intentamos descifrarlas".

Para el nuevo estudio, Gozzi y sus colegas examinaron la conectividad cerebral de ratones que carecen de una copia del gen TSC2. Estos ratones son el modelo del complejo de esclerosis tuberosa, una enfermedad que suele ir acompañada de autismo. El TSC2 suele actuar como freno de la vía mTOR, que interviene en el crecimiento y la proliferación celular. Las mutaciones perjudiciales en el gen conducen a una actividad excesiva de la vía y a una superabundancia de sinapsis en el cerebro, según han demostrado estudios anteriores.

El nuevo trabajo sugiere que la hiperactividad de mTOR, y el consiguiente exceso de sinapsis, provoca un patrón específico de hiperconectividad cerebral que se observa en algunas personas autistas. Los resultados se publicaron en octubre en Nature Communications.

Conectando puntos

Gozzi y sus colegas utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) para mapear la actividad sincrónica en el cerebro de los ratones TSC2. Se cree que las regiones que se activan o inactivan en sincronía están conectadas en un circuito.

En comparación con los ratones de tipo salvaje, los ratones deficientes en TSC2 muestran una hiperconectividad en un circuito que incluye el córtex prefrontal, el córtex insular y el estriado, tres áreas cerebrales implicadas en el autismo.

Los animales con TSC2 no presentaban una estructura atípica de la materia blanca ni ningún otro cambio visible en el cerebro que pudiera explicar esta diferencia de conectividad. Pero tenían una mayor densidad de espinas dendríticas, los nodos en los que una neurona recibe señales de otras neuronas, descubrieron Gozzi y sus colegas. El aumento de la densidad de las espinas dendríticas también se da en los cerebros de algunas personas autistas.

La hiperconectividad de los animales desapareció después de que los investigadores trataran a los ratones con rapamicina, un fármaco que inhibe la vía mTOR. Además, los ratones tratados ya no mostraban un acicalamiento repetitivo ni una menor sociabilidad, comportamientos que recuerdan a los observados en las personas con autismo.

"Esto implica a estas sinapsis adicionales en esta firma de hiperconectividad", dice Gozzi.

La misma firma de hiperconectividad aparece en un subconjunto de personas autistas, según descubrieron Gozzi y sus colegas utilizando datos anónimos de IRMf del Intercambio de Datos de Imágenes Cerebrales del Autismo (ABIDE). Las regiones más conectadas de este subconjunto también expresan un número desproporcionado de genes asociados al autismo y capaces de interactuar con las proteínas mTOR o TSC2.

El equipo también identificó otras firmas de conectividad entre las exploraciones. Un grupo de autistas mostró una infra-conectividad generalizada y otro mostró una débil hiperconectividad frontal.

Estilo de firma

"Son pasos muy iniciales, pero muy importantes", dice David Sulzer, profesor de psiquiatría, neurología y farmacología de la Universidad de Columbia, que no participó en el estudio.

"Es un elemento importante en un movimiento general para entender qué es realmente el autismo [y] por qué se desarrolla", dice. "Todo apunta a problemas en la maduración normal del desarrollo del cerebro", como la falta de poda sináptica que tiene lugar cuando la vía mTOR no se controla.

Los ratones deficientes en TSC no son un modelo ideal para el autismo, ya que no todas las personas a las que les falta una copia del gen son autistas, dice Peter Crino, profesor y jefe de neurología de la Universidad de Maryland en Baltimore, que no participó en el trabajo.

Un enfoque mejor podría ser diseñar genéticamente los ratones para que sean portadores de variantes humanas del gen que se sabe que están asociadas con el autismo, dice, en cuyo caso, "se va a obtener una aproximación mucho más realista de lo que está sucediendo en el cerebro humano".

Pero por ahora, los resultados sugieren que la inhibición de la vía mTOR es un tratamiento potencial para, al menos, un subconjunto de personas autistas, dicen Crino y Sulzer.

Gozzi y sus colegas planean investigar si alguna de las otras firmas de conectividad atípica -que pueden representar diferentes subtipos de autismo- puede estar relacionada con otros cambios en la biología.

Cite este artículo: https://doi.org/10.53053/QQHB1099

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