Los genes del autismo pueden jugar un papel clave en el desarrollo de la amígdala

POR JONATHAN MOENS

Fuente: Spectrum / 27/07/2020

Fotografía: Spectrum

Alta expresión: los genes ligados al autismo como el PTEN están altamente expresados en la amígdala del ratón, entre otras regiones del cerebro.

Casi todos los genes con lazos moderados a fuertes con el autismo se expresan en la amígdala en desarrollo, según un nuevo estudio (1). En las personas autistas, algunos de estos genes muestran una expresión alterada en la amígdala, una región del cerebro importante para la función social y emocional.

Estudios anteriores han demostrado que los genes ligados al autismo suelen ser más activos durante el desarrollo fetal en la corteza cerebral, la capa exterior del cerebro (2). También han demostrado que las personas con autismo tienen alteraciones en la estructura y la función de la amígdala, y que la región está implicada en los principales rasgos del autismo, incluidas las dificultades para procesar las expresiones faciales.

El nuevo trabajo, sin embargo, es el primero que se centra exclusivamente en cómo se expresan los genes ligados al autismo en la amígdala humana a lo largo del tiempo.

"La amígdala no ha sido profundizada de ninguna manera con el nivel que nosotros lo hicimos", dice Joshua Corbin, quien dirigió el estudio y es el investigador principal del Centro de Investigación Neurocientífica del Hospital Nacional Infantil en Washington, D.C.

La mayoría de los genes ligados al autismo que el equipo consideró, se expresan en las neuronas excitadoras de la amígdala, según muestra el estudio. Estas neuronas aumentan la comunicación entre las células cerebrales y se conectan con otras regiones del cerebro implicadas en el autismo, incluyendo la corteza prefrontal. Los hallazgos podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo los genes vinculados al autismo, contribuyen a las alteraciones en la amígdala y a los rasgos del autismo. El trabajo fue publicado en mayo en Molecular Autism.

"Entender dónde se expresan esos genes en el cerebro, en qué etapa y qué tipo de células, creo que son preguntas importantes", dice Deyou Zheng, profesor de bioinformática de la Facultad de Medicina Albert Einstein en la ciudad de Nueva York, que no participó en el estudio.

Candidatos genéticos

El equipo primero compiló una lista de 323 genes con vínculos de moderados a fuertes con el autismo, basándose en una base de datos guardada y un estudio de secuenciación en enero.

Buscando estos genes en el Atlas BrainSpan, un repositorio en línea de datos de expresión genética del tejido cerebral humano, los investigadores encontraron que 271 son activos en la amígdala en las etapas fetal y postnatal temprana del desarrollo. Un análisis preliminar demostró que 10 también se expresan en otras regiones del cerebro, como la neocorteza, el estriado, el hipocampo y el cerebelo.

Este hallazgo "está en consonancia con la idea de que la mayoría de los genes del autismo no sólo afectan a un tipo de célula o a una región del cerebro", dice Zheng.

El equipo de Corbin también buscó los 271 genes en el Atlas del Cerebro de Ratón en Desarrollo de Allen, que contiene datos de alta resolución sobre la expresión de genes en ratones. Encontraron que 80 de ellos, incluyendo PTEN, ADNP y FOXP1, se expresan en el tejido embrionario que da lugar a porciones de la amígdala, especialmente el núcleo basolateral, conocido por regular la reactividad emocional.

Por último, los investigadores volvieron a analizar los datos de un estudio realizado en 2019 por otro grupo, para evaluar los niveles de expresión de los genes en el tejido de la amígdala postmortem de cinco personas autistas y cinco personas típicas de entre 4 y 203 años de edad. Las células del cerebro de las personas autistas tenían alterados los niveles de 7 de los 271 genes, la mayoría de los cuales funcionan en las neuronas excitadoras.

Este hallazgo apoya la teoría de que los rasgos del autismo surgen de un desequilibrio de señalización entre las neuronas, pero no concuerda con un estudio anterior que demostró que los genes del autismo tienden a estar sobrerrepresentados en las neuronas inhibidoras de todo el cerebro (4).

"Es necesario analizar a muchos más individuos" para llegar a conclusiones firmes, dice David Anderson, profesor de biología del Instituto Tecnológico de California en Pasadena, que no participó en el estudio.

Sigue sin estar claro cómo la expresión genética en la amígdala se relaciona con los rasgos del autismo, dice Anderson. Los estudios futuros deberían observar la expresión genética en todo el cerebro para obtener una comprensión más holística de los cambios en los genes del autismo, añade.

El equipo de Corbin se está acercando a los genes específicos del autismo identificados en el estudio actual y los está modelando en ratones. El objetivo es ver si, al noquearlos en la amígdala del ratón, se producirán dificultades sociales y de comportamiento análogas a las observadas en personas con autismo.

REFERENCIAS

1. Herrero M.J. y otros. Mol. Autismo 11, 39 (2020) PubMed.

2. Chang J. et al. Nat. Neurosci. 18, 191-198 (2015) PubMed.

3. Sorrells S.F. et al. Nat. Commun. 10, 2748 (2019) PubMed.

4. Wang P. y otros. Traducido. Psiquiatría 8, 13 (2018) PubMed.

TAGS: amígdala, autismo, bioinformática, señales excitatorias, expresión génica, cerebros postmortem, déficits sociales