Estudio vincula el riesgo genético del autismo con cambios celulares en el cerebro
Un estudio pionero liderado por UCLA Health ha revelado la visión más detallada hasta la fecha sobre los complejos mecanismos biológicos que subyacen al autismo. La investigación ha logrado establecer, por primera vez, un vínculo entre el riesgo genético del trastorno y la actividad celular y genética observada en diferentes capas del cerebro.
Este trabajo forma parte del segundo paquete de estudios del consorcio PsychENCODE, una iniciativa de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) lanzada en 2015. El proyecto, presidido por el neurogenetista de la UCLA, el Dr. Daniel Geschwind, tiene como objetivo crear mapas de la regulación génica en diversas regiones cerebrales y etapas del desarrollo cerebral, buscando cerrar la brecha entre el riesgo genético de los trastornos psiquiátricos y sus mecanismos causales a nivel molecular.
«Esta colección de manuscritos de PsychENCODE, tanto individualmente como en conjunto, proporciona un recurso sin precedentes para comprender la relación del riesgo de la enfermedad con los mecanismos genéticos en el cerebro». Dr. Daniel Geschwind, neurogenetista de UCLA
La investigación, publicada el 24 de mayo en la revista Science, se basa en décadas de trabajo del equipo del Dr. Geschwind para definir los cambios moleculares convergentes en los cerebros de personas con autismo. Hasta ahora, el perfil genético del trastorno se había limitado mayoritariamente al uso de tejido cerebral masivo de personas fallecidas, lo que impedía obtener datos detallados sobre las diferencias en las capas cerebrales, el nivel de los circuitos y las vías específicas de cada tipo de célula.
Para superar esta limitación, el equipo utilizó ensayos de célula única, una técnica que permite extraer e identificar la información genética en los núcleos de células individuales. El estudio analizó más de 800,000 núcleos aislados de tejido cerebral post-mortem de 66 personas, con edades comprendidas entre los 2 y los 60 años. El grupo incluyó a 33 personas con trastorno del espectro autista (incluyendo cinco con el síndrome de duplicación 15q) y 30 personas neurotípicas como grupo de control, emparejadas por edad, sexo y causa de muerte.
Gracias a este método, los investigadores identificaron los principales tipos de células corticales afectados en el autismo, incluyendo tanto neuronas como células gliales (células de soporte). Los hallazgos más profundos se observaron en:
- Las neuronas que conectan los dos hemisferios y proporcionan conectividad de largo alcance entre diferentes regiones cerebrales.
- Un grupo de interneuronas llamadas interneuronas de somatostatina, las cuales son fundamentales para la maduración y el perfeccionamiento de los circuitos cerebrales.
Un aspecto fundamental del estudio fue la identificación de redes específicas de factores de transcripción —el sistema de interacciones donde las proteínas controlan cuándo se expresa o inhibe un gen—. El estudio reveló que estos controladores estaban enriquecidos en genes de riesgo del trastorno del espectro autista ya conocidos y con alta confianza, influyendo en cambios significativos de expresión en subtipos celulares específicos.
Este hallazgo representa la primera vez que se conecta un mecanismo potencial que vincula los cambios cerebrales en el autismo directamente con sus causas genéticas subyacentes. Según los investigadores, la identificación de estos mecanismos moleares complejos podría abrir la puerta al desarrollo de nuevas terapias para tratar este y otros trastornos psiquiátricos.
