Investigadores de la Facultad de Medicina de Yale (YSM) han descubierto una diferencia molecular en los cerebros de personas con autismo en comparación con personas neurotípicas.
El autismo es una condición del neurodesarrollo asociada con diferencias de comportamiento, incluyendo dificultades en la interacción social, intereses restringidos o intensos, y movimientos o habla repetitivos. Sin embargo, no está claro qué hace que los cerebros de las personas autistas sean diferentes.
Ahora, un nuevo estudio publicado en The American Journal of Psychiatry ha revelado que los cerebros de personas con autismo tienen menos de un tipo específico de receptor para el glutamato, el neurotransmisor excitatorio más común en el cerebro. La menor disponibilidad de estos receptores podría estar asociada con varias características relacionadas con el autismo.
“Hemos encontrado una diferencia realmente importante y hasta ahora desconocida en el autismo que es significativa, tiene implicaciones para la intervención y puede ayudarnos a comprender el autismo de una manera más concreta que nunca”, afirma James McPartland, PhD, profesor Harris de Psiquiatría Infantil y Psicología en el Centro de Estudio del Niño de YSM y co-investigador principal del estudio.
Desequilibrio en la señalización en el autismo
Las neuronas en el cerebro se comunican entre sí utilizando señales eléctricas y mensajeros químicos llamados neurotransmisores. Cuando una corriente eléctrica se propaga a través de una neurona, esto provoca la liberación de neurotransmisores que transmiten una señal a otras neuronas. Esta señalización en el cerebro puede ser excitatoria o inhibitoria. La señalización excitatoria desencadena principalmente la liberación del neurotransmisor glutamato, actuando como una luz verde que indica a otras neuronas que se activen. La señalización inhibitoria, por otro lado, actúa como un freno que suprime la actividad.
El cerebro necesita un equilibrio preciso de estos dos tipos de señalización para funcionar correctamente. Una de las principales hipótesis sobre las causas subyacentes del autismo es un desequilibrio de la señalización excitatoria e inhibitoria en el cerebro. Los investigadores proponen que la participación de este mecanismo central podría explicar la amplia gama de diferencias observadas entre las personas autistas.
Basándose en esta hipótesis, los investigadores utilizaron imágenes por resonancia magnética (IRM) y tomografía por emisión de positrones (PET) para buscar diferencias en los cerebros de 16 adultos autistas y 16 personas consideradas neurotípicas. Las exploraciones de IRM permitieron a los investigadores examinar la anatomía del cerebro de cada participante, mientras que las exploraciones de PET revelaron cómo estaban funcionando los cerebros a nivel molecular.
“Las exploraciones PET pueden ayudarnos a identificar un mapa molecular de lo que está sucediendo en este sistema de glutamato”, explica David Matuskey, MD, profesor asociado de radiología e imagenología biomédica en YSM y co-investigador principal del estudio.
Cerebros autistas con menor disponibilidad de un receptor crucial
Estos análisis revelaron una menor disponibilidad en todo el cerebro de un tipo específico de receptor de glutamato, conocido como receptor metabotrópico de glutamato 5 (mGlu5) en los participantes autistas. Los hallazgos respaldan la idea de que un desequilibrio de las señales excitatorias e inhibitorias en el cerebro podría estar contribuyendo a las características asociadas con el autismo, según los investigadores.
Quince de los participantes autistas también se sometieron a un electroencefalograma (EEG), una medida de la actividad eléctrica del cerebro. Basándose en el EEG, los investigadores identificaron que estas mediciones eléctricas estaban asociadas con niveles más bajos de receptores mGlu5.
Este hallazgo podría tener importantes implicaciones clínicas, señalan los investigadores. Si bien las exploraciones PET son una herramienta poderosa para estudiar el cerebro, también son costosas e implican exposición a la radiación. El EEG podría ser una forma más económica y accesible de investigar más a fondo la función excitatoria en el cerebro.
“El EEG no va a reemplazar por completo las exploraciones PET, pero podría ayudarnos a comprender cómo estos receptores de glutamato podrían estar contribuyendo a la actividad cerebral continua de una persona”, dice Adam Naples, PhD, profesor asistente en el Centro de Estudio del Niño de YSM y el primer autor del estudio.
El estudio proporciona a los investigadores una nueva información mecanicista sobre cómo los cerebros de las personas autistas son diferentes de los de las personas neurotípicas. Debido a que las bases moleculares del autismo aún se comprenden tan poco, los clínicos de hoy en día se basan en la observación del comportamiento para diagnosticarlo. Aclarar la “columna vertebral molecular” del autismo, según los investigadores, podría conducir potencialmente a mejores herramientas de diagnóstico y formas de apoyar a las personas autistas.
“Hoy en día, entro en una habitación y juego con un niño para diagnosticar el autismo”, dice McPartland. “Ahora, hemos encontrado algo que es significativo, medible y diferente en el cerebro autista”.
Actualmente no existen medicamentos que traten las dificultades que experimentan muchas personas con autismo. Los hallazgos también podrían ayudar a los investigadores a desarrollar terapias para el autismo que se dirijan al receptor mGlu5. Si bien muchas personas neurodivergentes no se ven perjudicadas por el autismo y es posible que no necesiten ni deseen medicamentos, los nuevos tratamientos podrían ayudar a aquellos en el espectro que experimentan síntomas que afectan su calidad de vida.
Direcciones futuras de la investigación
El estudio actual solo incluyó a adultos autistas. Todavía no está claro si la menor disponibilidad de receptores es un factor determinante del autismo o un resultado de vivir con él durante décadas. Anteriormente, la investigación que involucra exploraciones PET se ha limitado a adultos debido a los riesgos asociados con la exposición a la radiación. Sin embargo, Matuskey, el co-investigador Richard Carson, PhD, y sus colegas han desarrollado técnicas más sofisticadas que abren un camino hacia una exposición a la radiación mucho menor.
En futuros estudios, el equipo planea realizar investigaciones con estas nuevas tecnologías en niños y adolescentes. “Queremos comenzar a crear una historia del desarrollo y comenzar a comprender si las cosas que estamos viendo son la raíz del autismo o una consecuencia neurológica de haber tenido autismo durante toda la vida”, dice McPartland.
Todos los participantes autistas en el estudio tenían habilidades cognitivas promedio o superiores al promedio. McPartland y sus colaboradores también están trabajando juntos en el desarrollo de otros enfoques para las exploraciones PET que les permitirán incluir a personas con discapacidades intelectuales en futuros estudios.
