La apnea del sueño de la madre puede contribuir a los rasgos del autismo en las ratas

Cortesía de Michael Cahill. Universidad de Wisconsin-Madison

POR ANGIE VOYLES ASKHAM

Fuente: Spectrum | 18/03/2022

Fotografía: Autism Spectrum

Las ratas embarazadas privadas de oxígeno durante breves periodos de tiempo al dormir tienen mayor probabilidad de dar luz a crías con rasgos similares al autismo.

Según un nuevo estudio, las ratas embarazadas que se ven privadas de oxígeno durante breves periodos de tiempo mientras duermen, imitando un trastorno de las personas llamado apnea del sueño, tienen una mayor probabilidad de dar a luz a crías con un exceso de sinapsis y rasgos similares al autismo.

Las mujeres que padecen apnea del sueño dejan de respirar periódicamente mientras duermen. Sus hijos varones son más propensos que otros a tener un neurodesarrollo alterado, según los análisis post-hoc de un pequeño estudio de 2017. El nuevo trabajo es el primero en probar en un modelo animal cómo la restricción periódica de oxígeno durante el embarazo, o hipoxia intermitente gestacional, podría afectar al cerebro y al comportamiento de un niño en desarrollo.

"En general, la hipoxia intermitente gestacional parece ser un modelo animal novedoso y relevante desde el punto de vista de la traslación", dice Amanda Kenter, profesora de psicología del Colegio de Farmacia y Ciencias de la Salud de Massachusetts, en Boston, que no participó en el trabajo.

Los investigadores descubrieron que los fetos de rata cuyas madres experimentaban periodos cortos de falta de oxígeno durante el sueño no mostraban signos de privación de oxígeno. Pero después del nacimiento, las crías macho presentaban una comunicación alterada, una función cognitiva deteriorada y comportamientos sociales atípicos, a diferencia de sus compañeras de camada y de las ratas de control. El equipo descubrió que las crías macho también tenían un exceso de sinapsis en el córtex, un rasgo observado anteriormente en modelos de ratón de autismo y en personas autistas.

El trabajo debería animar a los médicos a considerar la posibilidad de examinar a las embarazadas para detectar la apnea del sueño, dice el investigador principal, Michael Cahill, profesor adjunto de biociencias comparativas de la Universidad de Wisconsin-Madison. "Tratar de pasar de las ratas a los humanos tiene sus dificultades, lo entiendo", dice Cahill. "Pero creo que es algo que debería considerarse más a fondo".

Cahill y sus colegas colocaron a ratas preñadas en cámaras especializadas para dormir desde el día 10 al 21 de su embarazo. En un grupo, la cámara limitó periódicamente los niveles de oxígeno de los animales para modelar la privación nocturna de oxígeno que experimentan las personas con apnea del sueño; en el otro grupo, que sirvió de control, los niveles de oxígeno en la cámara permanecieron normales.

El equipo descubrió que el tratamiento redujo los niveles de oxígeno en sangre de las ratas embarazadas, pero no en sus placentas ni en los cerebros en desarrollo de sus crías. Sin embargo, las crías nacidas de ratas que habían experimentado una privación intermitente de oxígeno durante el sueño producían más vocalizaciones ultrasónicas que las nacidas de los controles, descubrieron Cahill y sus colegas. Cuando se les sometió a pruebas entre las 4 y las 7 semanas de edad, los machos eran menos sociables y tenían más problemas cognitivos que las hembras o los controles de ambos sexos.

Y a las 8 semanas de edad, el equipo descubrió que esos machos tenían una densidad atípicamente alta de espinas dendríticas -los nudos en los que las neuronas reciben señales de otras células- en su corteza prefrontal medial, un área del cerebro que contribuye a las funciones sociales y cognitivas. Los resultados se publicaron en febrero en PLOS Biology.

El exceso de sinapsis "es un fenotipo muy inusual en un modelo animal, pero en realidad es algo que ocurre en el autismo", dice Cahill. Puede provenir de la sobreactivación de la vía mTOR, que regula el crecimiento de las neuronas y la formación de nuevas espinas dendríticas.

De hecho, la vía mTOR está hiperactiva en las crías de las ratas que modelan la apnea del sueño, descubrieron Cahill y sus colegas. La implantación de un gránulo que administra de forma constante rapamicina, un fármaco que inhibe la actividad de mTOR, impidió que esos animales desarrollaran comportamientos atípicos.

Los resultados se suman a un creciente conjunto de pruebas que apoyan la idea de que el aumento de la densidad sináptica relacionado con mTOR "es un posible determinante de las alteraciones del comportamiento relacionadas con el autismo", afirma Alessandro Gozzi, investigador principal del Istituto Italiano di Tecnologia de Rovereto (Italia), que no participó en el nuevo trabajo.

El mecanismo por el que la apnea del sueño materna afecta a la vía mTOR y, por tanto, al desarrollo neurológico, sigue sin estar claro.

Los niveles reducidos de oxígeno pueden causar inflamación, según investigaciones anteriores, y los estudios sugieren cada vez más que la exposición prenatal a la inflamación materna puede aumentar las posibilidades de que un niño tenga autismo.

También es posible que el tratamiento de hipoxia intermitente afecte al sueño de los animales, dice Kentner. Dado que la privación del sueño también está relacionada con la inflamación, "no estoy segura de si es la apnea de forma aislada o la combinación de apnea y privación del sueño por despertar -una especie de modelo de dos golpes, si se quiere- lo que podría estar contribuyendo a los resultados de la descendencia", dice.

Kentner advierte que no debe hacer afirmaciones tajantes sobre las diferencias de sexo que observaron los investigadores. El equipo no estudió a las ratas hembras hasta la edad adulta, lo que significa que un fenotipo atípico puede ser simplemente un retraso en las hembras, dice. Y el hecho de que las ratas macho tuvieran un peor rendimiento en el subconjunto de tareas que los investigadores seleccionaron no significa necesariamente que tuvieran un peor rendimiento que las ratas hembra en todas las tareas, dice Kentner.

Cahill está de acuerdo en que el estudio puede no captar totalmente los efectos de la hipoxia intermitente gestacional en las ratas hembras. "Quizá no estábamos observando los comportamientos adecuados para evaluar a las crías hembras", dice.

Además de investigar las posibles diferencias de sexo, él y sus colegas dicen que planean estudiar si el bloqueo de la inflamación en las ratas embarazadas puede prevenir los cambios neuronales y de comportamiento en las crías.

Cite este artículo: https://doi.org/10.53053/QCKH4224

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