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Miércoles, 03 de julio de 2013 | Número 12
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publicaciones científicas |
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EFECTOS DE LA MUTACIÓN EN EL GEN DACT1 |
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Una investigación en California evidencia que los genes implicados en los defectos de nacimiento pueden conducir a enfermedad mental |
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“Las enfermedades neurológicas suelen ser focales, con lesiones que se pueden identificar o patología que se puede ver en un estudio de imagen, pero las enfermedades psiquiátricas, no tanto”, según Benjamin Cheyette |
Redacción. Madrid
Las mutaciones genéticas que causan que las redes de señalización celular vayan mal durante el desarrollo embrionario y provocan defectos de nacimiento también pueden causar alteraciones sutiles del cerebro que contribuyen a trastornos psiquiátricos, como la esquizofrenia, el autismo y el trastorno bipolar, según una nueva investigación de expertos de la Universidad de California San Francisco, en Estados Unidos, y publicada en la edición digital de la revista 'Plos One'.
Benjamin Cheyette.
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En los últimos años, los investigadores en el laboratorio del psiquiatra Benjamin Cheyette han demostrado que los ratones con mutaciones en un gen llamado Dact1 nacen con una serie de malformaciones graves, incluidas algunas reminiscencias de la espina bífida en los seres humanos.
En un nuevo estudio diseñado para explorar si las mutaciones en Dact1 ejercen efectos más concretos en el cerebro que pueden conducir a la enfermedad mental, Cheyette, John Rubenstein y sus colegas en el Laboratorio de Desarrollo Neurobiológico Nina Ireland de la Universidad de California usaron una técnica de genética en ratones para eliminar selectivamente la proteína Dact1 solamente en las interneuronas, un grupo de células del cerebro que regula la actividad en la corteza cerebral, incluyendo los procesos cognitivos y sensoriales, cuyo mal funcionamiento se ha relacionado con una variedad de condiciones psiquiátricas.
Cuando el equipo examinó estas interneuronas genéticamente alteradas en ratones adultos, encontraron que las células parecían relativamente normales y habían logrado encontrar su posición correcta en los circuitos del cerebro durante el desarrollo. Sin embargo, las células tenían significativamente menos sinapsis, los lugares donde la comunicación con las neuronas vecinas se lleva a cabo y, en observaciones adicionales no incluidas en el nuevo documento, el equipo también observó que las dendritas de las células, las extensiones finas que normalmente forman pérgolas tupidas con incrustaciones de sinapsis, se desarrollaron poco y estaban poco ramificadas.
"Al eliminar la función de los genes después del desarrollo inicial, eliminándola en las neuronas después de que se hayan formado, emigran al lugar correcto y sus cifras son correctas, pero su morfología está un poco apagada", subraya Cheyette. "Y eso está muy acorde con el tipo de patología que la gente ha sido capaz de identificar en una enfermedad psiquiátrica. Las enfermedades neurológicas suelen ser focales, con lesiones que se pueden identificar o patología que se puede ver en un estudio de imagen, pero las enfermedades psiquiátricas, no tanto. Las diferencias son muy sutiles y difíciles de ver", agrega.
La proteína Dact1 es parte de un sistema biológico fundamental conocido como la vía de señalización Wnt (pronunciado "Wint"). Las interacciones entre proteínas en la vía Wnt orquestan muchos procesos esenciales para la vida en animales tan diversos como la mosca de la fruta, los ratones y los seres humanos, incluyendo el desarrollo adecuado de la enorme complejidad del sistema nervioso humano de un solo óvulo fertilizado.
Una forma de la vía Wnt gestiona esta tarea mediante el mantenimiento de la "polaridad" de las células durante el desarrollo, explica Cheyette, "un proceso secuestrante, el aumento de la concentración de un conjunto de proteínas en un lado de la célula y un conjunto diferente de las proteínas en el otro lado de la célula". La polaridad es particularmente importante ya que las células precursoras se transforman en células nerviosas, añade Cheyette, porque las neuronas son "las células más polarizadas en el cuerpo", con aportes especializados y zonas de salida que deben terminar en los lugares adecuados, si las células están funcionando con normalidad.
Cheyette dijo que su grupo está llevando a cabo experimentos de comportamiento con los ratones analizados en el nuevo estudio pero también con líneas de ratones genéticamente relacionadas para comprobar si estos roedores tienen anormalidades de comportamiento en la sociabilidad, la percepción sensorial, la ansiedad o la motivación que se asemejan a los síntomas de trastornos psiquiátricos.
Mutaciones en un gen para el autismo
También espera colaborar con colegas de UCSF en experimentos de seguimiento para determinar si la actividad de las neuronas que carecen de Dact1 se deteriora, además de los fallos estructurales identificados en el estudio y el trabajo previo publicado en su laboratorio. Mientras tanto, hasta el momento los resultados no publicados de la investigación genética humana llevada a cabo por el grupo de Cheyette sugieren que los individuos con autismo tienen muchas más probabilidades que los individuos sanos de tener mutaciones en un gen llamado Wnt WNT1.
"El hecho de que un gen juega un papel importante en el embrión no significa que no sea también importante en el cerebro posterior y podría estar implicado en la patología psiquiátrica", afirmó Cheyette. "Cuando se mutan estos genes, alguien puede parecer que está bien, desarrollarse muy bien y no tener problemas médicos evidentes al nacer, pero puede desarrollar autismo en la niñez o tener un brote psicótico en la edad adulta y el desarrollo de la esquizofrenia", concluye. |
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