Los fundamentos genéticos de la actividad cerebral pueden ser diferentes en el autismo

Ver la expresión: Muchos de los genes relacionados con la actividad cerebral se expresan en gran medida en la corteza visual.

POR EMILY HARRIS

Fuente: Spectrum | 19/07/2022

Fotografía: Spectrum

Los niveles de expresión de ciertos genes que rastrean la actividad cerebral varían entre las personas con autismo y sus compañeros no autistas

Los niveles de expresión de ciertos genes que rastrean la actividad cerebral varían entre las personas con autismo y sus compañeros no autistas, según un nuevo estudio. Muchos de los genes afectados codifican proteínas importantes para el desarrollo del cerebro, sobre todo en las neuronas que amortiguan la actividad cerebral.

El estudio de las diferencias en la expresión de los genes relacionados con la actividad del cerebro podría ayudar a esclarecer las vías que más contribuyen al autismo, afirma la coinvestigadora Genevieve Konopka, profesora asociada de neurociencia del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas en Dallas.

Los resultados son el producto de un enfoque que compara las mediciones de la actividad cerebral de los estudios de imagen con los datos de expresión génica de las muestras cerebrales postmortem. El estudio "es uno de los primeros en utilizar la expresión génica postmortem de individuos con autismo y evaluar cómo esos patrones de expresión génica podrían informar sobre fenotipos relevantes para el autismo", afirma Konopka. Las investigaciones anteriores que utilizaron este enfoque descubrieron 38 genes asociados a la actividad cerebral, 9 de los cuales están relacionados con el autismo, pero se basaron exclusivamente en muestras postmortem de donantes no autistas.

Esto da a los resultados "un nivel añadido de especificidad a la hora de entender la biología del autismo", dice Richard Bethlehem, investigador asociado del Centro de Investigación del Autismo de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), que no participó en el estudio.

Konopka y sus colegas analizaron los patrones de expresión génica en 11 regiones de la corteza cerebral de 360 personas con autismo y 302 controles no autistas, de entre 2 y 67 años. Los datos de expresión génica procedían de PsychENCODE, un repositorio de datos genómicos sobre muestras cerebrales postmortem.

A continuación, Konopka y su equipo analizaron los datos de las imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) de un repositorio llamado Autism Brain Imaging Data Exchange. Examinaron los patrones de actividad cerebral en estado de reposo en las 11 regiones cerebrales de 1.316 personas, 710 de las cuales tenían autismo. La edad de los participantes oscilaba entre los 5 y los 64 años y eran predominantemente hombres tanto en el grupo de autismo (79%) como en el de control (87%).

El equipo identificó 415 genes cuya expresión se correlacionaba de forma diferente con la actividad cerebral de los autistas y de los no autistas. Los resultados se publicaron en junio en Nature Communications.

En el grupo de personas no autistas, los 415 genes se dividen en tres grupos distintos: los que se expresan en mayor medida en la edad adulta, los que se expresan en mayor medida en el desarrollo temprano y los que se expresan a un ritmo uniforme a lo largo de la vida. Los grupos de autistas y no autistas muestran cambios similares en la expresión de los genes a lo largo del tiempo tanto en los grupos de desarrollo temprano como en los estables, pero los autistas muestran un retraso en la regulación al alza de los genes en el grupo de adultos en comparación con sus compañeros no autistas.

El grupo de adultos está enriquecido con genes importantes para un subconjunto de interneuronas inhibidoras, que amortiguan la actividad cerebral. Por el contrario, el grupo de desarrollo temprano se enriquece con genes relevantes para las neuronas excitadoras, demostraron Konopka y su equipo. En conjunto, los resultados se suman a las pruebas de un desequilibrio entre inhibición y excitación en el autismo. Ambos grupos se expresan en gran medida en el córtex visual, lo que sugiere que esta zona del cerebro desempeña un papel muy importante en el autismo, entre el limitado número de regiones cerebrales que examinaron los investigadores.

En general, "hay muchas pruebas desde el punto de vista molecular de que los mecanismos aberrantes y los procesos de desarrollo se ponen en marcha muy pronto" en el autismo, dice Jakob Seidlitz, becario postdoctoral del Laboratorio de Desarrollo Cerebral-Genético de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia, que no participó en el estudio. Dado que las investigaciones anteriores se han centrado en la expresión de genes en cerebros adultos, "el aspecto del desarrollo del trabajo era realmente convincente".

El estudio es innovador e importante, pero los resultados deben interpretarse con cautela, dice Konrad Wagstyl, investigador del Sir Wellcome en el University College de Londres (Reino Unido). A pesar de las diferencias en los patrones de expresión génica entre autistas y no autistas, las diferencias en la actividad cerebral entre los dos grupos fueron pequeñas. "Tenemos que pensar detenidamente en cómo la neuroimagen puede hacer avanzar nuestra comprensión del autismo", afirma Wagstyl.

Konopka y su equipo están ampliando su análisis para incluir más regiones del cerebro. También tienen previsto utilizar la secuenciación de genes de una sola célula para identificar los tipos de células con patrones de expresión genética atípicos. Por ejemplo, están surgiendo pruebas de que los astrocitos -las células de apoyo del cerebro- desempeñan un papel importante en el autismo. "Si se realiza la secuenciación del ARN de una sola célula, se puede extraer la expresión génica de esos tipos de células individuales", afirma Konopka.

Cite este artículo: https://doi.org/10.53053/XBUJ2077

https://www.spectrumnews.org/news/genetic-underpinnings-of-brain-activity-may-differ-in-autism/?utm_source=daily&utm_medium=email&utm_campaign=20220719-daily-nl-genetic-underpinnings-brain-activity