Mutación relacionada con el autismo podría desdibujar los límites cerebrales entre el yo y los demás

Estudios sociales: Los ratones modelo de autismo tienen comportamientos sociales atípicos que pueden derivarse de la forma en que sus cerebros procesan el sentido del "yo". / Cortesía de Rick Dahms

POR ANGIE VOYLES ASKHAM

Fuente: Spectrum | 18/047/2021

Fotografía: Cortesía de Rick Dahms

La corrección de la mutación restablece la agencia social y aumenta la sociabilidad, según el estudio.

Una mutación en un importante gen relacionado con el autismo altera la capacidad del cerebro para distinguir entre uno mismo y los demás, según un nuevo estudio en ratones. La corrección de la mutación restablece la agencia social y aumenta la sociabilidad, según el estudio.

Los resultados pueden ayudar a explicar por qué el autismo suele implicar la preocupación por uno mismo y la dificultad para relacionarse con los demás, afirma el investigador principal, Ziv Williams, profesor asociado de neurocirugía en la Universidad de Harvard.

Los resultados ofrecen la esperanza de que las terapias genéticas también puedan aliviar las dificultades sociales de los autistas, afirma Camilla Bellone, profesora asociada de neurociencias básicas de la Universidad de Ginebra (Suiza), que no participó en el estudio. "[Es] muy emocionante".

En el nuevo trabajo, el equipo de Williams creó ratones con una mutación en una copia de un gen llamado SHANK3, que está alterado en más del 1% de las personas con autismo. Diseñaron los animales para que el tratamiento con el fármaco oncológico tamoxifeno reparara la parte mutada del gen.

El equipo puso parejas de ratones en una jaula y les presentó diferentes condiciones: En un experimento, sólo dieron acceso a la comida a uno de los ratones; en otro, pusieron a uno de ellos en un recinto cerrado. En un ratón por pareja, registraron la actividad de las neuronas del córtex prefrontal medial (CPM), una región del cerebro relacionada con el comportamiento social y la cognición.

Autoseñalización

El equipo buscó diferencias en la actividad neuronal en respuesta a las experiencias de un ratón registrado frente a las de su compañero para determinar el tipo de información que codifica cada célula. Una neurona que cambia su actividad cuando un ratón está cerca de la comida pero no cuando el ratón ve a otro animal cerca de la comida, por ejemplo, está codificando información específica de la propia experiencia del animal, dicen los investigadores.

Entre las neuronas del CPM que codificaban información sobre el experimento, alrededor del 26 por ciento de los ratones de tipo salvaje respondían de forma exclusiva a las experiencias del propio animal, y una proporción similar -el 30 por ciento- mostraba especificidad para las experiencias de otro ratón, descubrió el equipo.

Sin embargo, en los ratones deficientes en SHANK3, el 38 por ciento de las células codificaba las experiencias propias del animal, mientras que sólo el 9 por ciento codificaba las de otros animales. Los ratones modelo también eran significativamente menos sociales que sus compañeros de tipo salvaje.

Y mientras que los ratones de tipo salvaje tenían subconjuntos de neuronas que respondían de forma diferenciada a sus propias experiencias y a las de otros -con poco solapamiento-, la mayoría de las células de los ratones modelo respondían a ambas, descubrió el equipo. Los resultados se publican esta semana en Nature Neuroscience.

Los ratones SHANK3 tenían una "capacidad disminuida para codificar información sobre la experiencia de otros animales", afirma Williams.

Williams y sus colegas utilizaron entonces tamoxifeno para restablecer el gen SHANK3 de los ratones modelo y volvieron a realizar los experimentos.

La proporción de neuronas que representaban las experiencias de otros animales aumentó gradualmente en los ratones modelo, alcanzando niveles de tipo salvaje en la quinta semana después del tratamiento. También en ese momento, los conjuntos de neuronas que codificaban el yo frente al otro mostraban poco solapamiento. El equipo descubrió que el cambio en la representación neuronal estaba relacionado con el aumento de la sociabilidad de los animales.

Piezas del rompecabezas

La activación selectiva de SHANK3 en el CPM en lugar de en todo el cerebro dio los mismos resultados, lo que sugiere que el CPM podría ser una diana terapéutica, dice Zhanyan Fu, jefe de grupo de electrofisiología de sinapsis y circuitos del Instituto Broad de Cambridge (Massachusetts), que no participó en el estudio.

Las terapias dirigidas son el objetivo final, dice Williams. "No queremos decir que restaurar la sociabilidad en todo el mundo sea lo correcto. Pero en los individuos en los que realmente está perturbando su vida... al menos [un tratamiento clínico] te da una herramienta" para ayudar.

Williams y otros investigadores están buscando las mejores regiones del cerebro en las que centrarse, pero aún no está claro cómo una mutación en SHANK3, que codifica una proteína que proporciona apoyo estructural en las sinapsis, conduce a comportamientos sociales atípicos, dice.

Algunas diferencias sociales en los ratones deficientes en SHANK3 se derivan de una disfunción en las células excitadoras del córtex cingulado anterior, una región adyacente al CPM, según trabajos anteriores de Fu y otros. Además, varios estudios anteriores han demostrado la alteración de la función de las interneuronas inhibidoras en el CPM de otros modelos de ratón de autismo, lo que apoya la idea de que un desequilibrio entre la excitación y la inhibición puede contribuir a los comportamientos sociales atípicos, dice.

Futuros estudios deberían explorar más a fondo estos mecanismos e investigar si las células que codifican la información sobre las experiencias propias de un animal frente a las de otro reciben señales de diferentes tipos de neuronas presinápticas, circuitos o regiones del cerebro, dice Fu. "Hay más piezas del rompecabezas que tenemos que pensar y finalmente unir".

https://www.spectrumnews.org/news/autism-linked-mutation-may-blur-brains-boundary-between-self-others/