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Long division: Neural precursors derived from boys with idiopathic autism (bottom row) proliferate more slowly or more quickly than those from non-autistic people (top row)./ Courtesy of Emanuel DiCicco-Bloom et al
POR CHARLES Q. CHOI
Fuente: Spectrum | 10/06/2022
Fotografía: Autism Spectrum
Las células primordiales que dan lugar a la mayoría de las demás células cerebrales no proliferan de forma típica en las personas autistas
Las células primordiales que dan lugar a la mayoría de las demás células cerebrales no proliferan de forma típica en las personas autistas, y eso podría explicar cómo surgen los rasgos comunes de diversos orígenes genéticos, según un nuevo estudio.
La idea de que el autismo altera la proliferación de las células precursoras neuronales no es nueva, pero hasta ahora pocos estudios habían investigado cómo surge esa diferencia.
En el nuevo estudio, los científicos crearon células precursoras neuronales a partir de células del cordón umbilical de cinco niños autistas de entre 4 y 14 años y, para que sirvieran de control, de sus hermanos no autistas o de personas no relacionadas con el autismo. Tres de los niños autistas tienen casos idiopáticos, en los que no se conoce la causa genética de su autismo; los otros dos tienen deleciones en 16p11.2, una región cromosómica vinculada al autismo y a otros trastornos neuropsiquiátricos. Tres de los niños autistas tienen macrocefalia, es decir, una cabeza grande.
Los científicos descubrieron que los precursores neuronales de los niños autistas proliferaban de forma atípica. Entre los niños con macrocefalia, este crecimiento se aceleró, dando lugar a un 28 a 55 por ciento más de células que en los controles no autistas después de seis días. Por el contrario, las células de los otros dos niños, ambos con autismo idiopático, crecieron más lentamente y un mayor número de esas células murió, dando lugar a un 40 a 65 por ciento menos de células que en los controles después de seis días.
"A pesar de que estos individuos son genéticamente distintos, especialmente los idiopáticos, es sorprendente que tengan una disfunción común en el proceso de desarrollo: el control de la proliferación", dice el co-investigador del estudio Emanuel DiCicco-Bloom, profesor de neurociencia, biología celular y pediatría en la Universidad de Rutgers en Piscataway, Nueva Jersey.
Este solapamiento sugiere que "este problema de control de la proliferación es un mecanismo común y generalizable" en el autismo, añade.
El gen MAPK3, que codifica una enzima importante para el crecimiento y el desarrollo del cerebro, se encuentra en 16p11.2. Los científicos descubrieron que los precursores neuronales de los dos niños con deleciones en 16p proliferaban más si se les exponía a una menor cantidad de la forma activa de la enzima, la ERK1 fosforilada (P-ERK1). Lo contrario ocurría en los niños con más P-ERK1.
La exposición de los precursores más prolíficos al factor de crecimiento de fibroblastos básico (bFGF), que estimula la vía ERK, provocó una reducción de entre el 15 y el 30 por ciento de la síntesis de ADN en esas células en comparación con los controles; sin embargo, las células con una proliferación reducida experimentaron un aumento de entre el 15 y el 20 por ciento. Esta discrepancia sugiere que la proliferación atípica se debe a cambios en la señalización celular.
Las células madre derivadas de las células sanguíneas de los niños con autismo idiopático -un paso intermedio para la generación de células precursoras- proliferaron de forma típica, mientras que las de los niños con deleciones en 16p11.2 mostraron una mayor proliferación. Los científicos detallaron sus hallazgos el 26 de mayo en Stem Cell Reports.
"Me entusiasma mucho la idea de la convergencia entre las variantes de riesgo de los trastornos psiquiátricos -en este caso, idiopáticos- y la 16p11.2", dice Kristen Brennand, profesora de psiquiatría y genética de la Universidad de Yale, que no participó en esta investigación. "Aunque la dirección y la magnitud de los efectos sean diferentes, es intrigante que se ataque la misma vía".
Los resultados reflejan lo que "a veces se denomina el 'efecto Ricitos de Oro' en la genética del autismo, [en el que] el aumento o la disminución de la dosis o de la actividad del mismo gen puede conducir al riesgo de autismo u otro trastorno del neurodesarrollo", dice Jeremy Veenstra-VanderWeele, profesor de neuropsiquiatría del desarrollo en la Universidad de Columbia, que no participó en el estudio.
"Estos hallazgos sugieren que éste podría ser el caso de la proliferación de células precursoras neurales en general y quizás también de la respuesta al FGF básico e incluso de la señalización ERK en algunos individuos", dice.
La mayor parte de la alteración del desarrollo cerebral en las personas con autismo probablemente "se produce antes del nacimiento, pero se manifiesta durante la infancia", dice DiCicco-Bloom. Los resultados apuntan a una posible forma de diagnosticar el autismo en una fase más temprana de la infancia: tomando células sanguíneas, generando células precursoras neuronales y examinando si proliferan de forma atípica. "De este modo, se podría intervenir antes", afirma DiCicco-Bloom.
Y la investigación de cómo el autismo altera la actividad de enzimas como la P-ERK1 podría dar lugar a fármacos o herramientas moleculares "para reparar las anomalías funcionales, lo que podría tener un impacto, aunque esto es a largo plazo", dice DiCicco-Bloom. Ya existen fármacos dirigidos a la P-ERK1, por lo que algún día los ensayos clínicos podrían probar dichos fármacos en niños autistas que tienen problemas conocidos con esta enzima, afirma.
A continuación, los investigadores planean estudiar a más niños con autismo idiopático, así como a aquellos con formas sindrómicas de la enfermedad, como el síndrome X frágil, el síndrome de Rett y el complejo de esclerosis tuberosa, para ver si los problemas de proliferación neuronal también se dan en todos estos escenarios, dice DiCicco-Bloom.
Otros experimentos futuros deberían incluir "el seguimiento de estas células precursoras durante más tiempo para evaluar la formación de neuronas más maduras, o incluso de organoides", afirma Veenstra-VanderWeele.
Cite este artículo: https://doi.org/10.53053/CIOM2964
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