Los problemas de sueño en el autismo pueden deberse a una barrera cerebral permeable

Células del sueño: Los genes CHD7 y CHD8, relacionados con el autismo, se expresan fuertemente (amarillo, columnas central y derecha) en la glía (rosa y azul, columna izquierda)

POR CHARLES Q. CHOI

Fuente: Spectrum | 23/07/2021

Fotografía: Autism Spectrum

Las dificultades para conciliar el sueño que experimentan algunos autistas pueden deberse en parte a fugas en la barrera que protege al cerebro de cualquier toxina o patógeno en la sangre

Las dificultades para conciliar el sueño que experimentan algunos autistas pueden deberse en parte a fugas en la barrera que protege al cerebro de cualquier toxina o patógeno en la sangre, según un nuevo estudio realizado en moscas de la fruta.

El trabajo también sugiere que un tratamiento conductual para el insomnio crónico podría ayudar a aliviar los problemas de sueño de algunos autistas.

"La terapia de restricción del sueño es un tratamiento de primera línea para el insomnio, pero en la clínica, para los síndromes genéticos o los trastornos del neurodesarrollo, apenas se aplica", afirma la investigadora principal, Annette Schenck, profesora de genómica traslacional de los trastornos del neurodesarrollo en el Centro Médico de la Universidad Radboud de Nimega (Países Bajos). "Tenemos la esperanza de que esto pueda cambiar en un futuro próximo".

Los problemas de sueño se dan entre el 50 y el 80 por ciento de los niños con autismo u otros trastornos del neurodesarrollo, en comparación con aproximadamente el 20 por ciento de sus compañeros neurotípicos. Para saber más sobre las raíces de estos problemas, los investigadores se centraron en los datos de 27 personas con mutaciones en CHD7 o CHD8, dos genes estrechamente relacionados con el autismo y los problemas de sueño.

Los datos procedían de una clínica del sueño, de la Colección Simons Simplex, un depósito de información genética y de rasgos de familias con un hijo autista, y de un estudio de la Universidad de Washington llamado Investigación del Exoma Genético. (La Simons Simplex Collection está financiada por la Simons Foundation, la organización matriz de Spectrum).

Los autistas con mutaciones en CHD7 o CHD8 mostraron una dificultad significativamente mayor para conciliar el sueño y permanecer dormidos que unos 2.300 controles autistas sin mutaciones conocidas relacionadas con el autismo, según el estudio. Además, tres personas con mutaciones en CHD7 y una persona con una mutación en CHD8 tenían insomnio crónico.

La sorpresa de la glía

Los investigadores se centraron a continuación en Kismet, la versión de CHD7 y CHD8 que se encuentra en las moscas de la fruta. Los insectos con una copia mutada del gen tenían un sueño reducido y fragmentado como el que se observa en las personas con mutaciones en CHD7 o CHD8. Los investigadores descubrieron que suprimir la expresión de Kismet sólo en las neuronas no desencadenó ningún problema de sueño, pero sí lo hizo suprimirla en las células gliales de apoyo a las neuronas durante el desarrollo de las moscas.

"La glía se pasa por alto: son los tristes y descuidados hijastros del cerebro", dice Annika Barber, profesora adjunta de biología molecular y bioquímica en la Universidad Rutgers de Nueva Jersey, que no participó en el estudio. "Este trabajo arroja una luz fascinante sobre un grupo [de células] en el que no se suele pensar en los trastornos del neurodesarrollo".

Los problemas de sueño de las moscas estaban relacionados específicamente con la glía subperineural, un grupo de unas 300 células que ayudan a formar la barrera hematoencefálica del insecto.

"Hasta ahora no se había informado de que estas células fueran la causa de la fragmentación del sueño", afirma Schenck. "En cambio, está bien establecido que la pérdida de sueño perjudica la función de la barrera hematoencefálica en ciertos trastornos neurológicos. Así que, aparentemente, el sueño y la regulación de la barrera hematoencefálica están estrechamente entrelazados, y hasta ahora sólo conocíamos la mitad de la historia."

Los niveles del neurotransmisor dopamina, que es clave para el sueño y la vigilia, no se alteraron en las moscas que carecían de Kismet en la glía, según demostraron otros experimentos. Pero esas moscas tenían niveles inusualmente altos de otro neurotransmisor, la serotonina, durante el desarrollo.

El uso de un fármaco para suprimir los niveles de serotonina de las moscas durante el desarrollo alivió sus dificultades para dormir. El aumento de los niveles de serotonina en las moscas de tipo salvaje durante el desarrollo provocó problemas de sueño en la edad adulta. Los resultados se publicaron en junio en Science Advances.

La hiperserotonemia, que se caracteriza por niveles elevados de serotonina, suele estar relacionada con el autismo, aunque no está claro por qué. Los nuevos hallazgos podrían renovar el interés por el papel de la serotonina en el autismo, especialmente en lo que respecta a cómo puede traspasar la barrera hematoencefálica, afirma Georgianna Gould, profesora asociada de fisiología celular e integradora del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio, que no participó en este trabajo.

Las mutaciones que anulan la CHD7 o la CHD8 son extremadamente raras, pero "pueden ser representativas de deficiencias más comunes de la barrera hematoencefálica que tienen otros múltiples orígenes", añade Gould.

Intervención sencilla

En una ronda final de experimentos, los investigadores desarrollaron una versión para insectos de la terapia de restricción del sueño, limitando inicialmente la cantidad de oscuridad que experimentan los insectos y luego aumentándola gradualmente.

Controlar la oscuridad y la luz de este modo ayudó a resolver los problemas de sueño de las moscas modelo, descubrió el equipo.

Las dificultades de sueño de los autistas pueden exacerbar cualquier problema cognitivo, lo que lleva a más dificultades para dormir, dice Krishna Melnattur, profesor asistente de psicología y biología en la Universidad de Ashoka en Sonipat, India, que no participó en el trabajo. "Al demostrar que una simple modificación del comportamiento puede ayudar a revertir los defectos del sueño observados en las moscas mutantes de Kismet, este estudio ofrece una forma de romper este ciclo".

La terapia de restricción del sueño no está estandarizada ni se aplica de manera uniforme para el insomnio, por lo que es difícil calibrar su eficacia terapéutica en este momento, advierte Gould. Sin embargo, "hay investigaciones en curso que tratan de identificar los mejores enfoques para esta terapia", dice.

Las investigaciones futuras deberán estudiar cómo las mutaciones de la CHD8 pueden afectar a la melatonina, una molécula esencial para el sueño, afirma Gould. En trabajos anteriores se descubrió que los suplementos de melatonina podían ayudar a los niños con autismo a conciliar el sueño más rápidamente y a permanecer dormidos durante más tiempo.

Además, los científicos podrían explorar si las mutaciones de Kismet también conducen a problemas cognitivos en las moscas de la fruta, y si la terapia de restricción del sueño podría ayudar a aliviar algunos de estos problemas también, dice Melnattur.

"También queremos entender qué hacen CHD8, CHD7 y Kismet en la glía y la barrera hematoencefálica de los humanos y las moscas", dice Barber. "A partir de ahí, podemos explorar posibles terapias farmacológicas, en contraposición a las meras intervenciones conductuales".

Cite este artículo: https://doi.org/10.53053/UEHJ7006

https://www.spectrumnews.org/news/sleep-problems-in-autism-may-stem-from-leaky-brain-barrier/