Los científicos del Instituto de Ciencias del Cerebro RIKEN BSI en Japón han relacionado la deficiencia temprana de serotonina con varios síntomas que ocurren en el trastorno del espectro autista TEA. Publicado en Avances científicos , el estudio examinó los niveles de serotonina, los circuitos cerebrales y el comportamiento en un modelo de ASD en ratones. Los experimentos mostraron que el aumento de la actividad serotoninérgica en el cerebro durante el desarrollo temprano condujo a una actividad cerebral más equilibrada y mejoró la sociabilidad anormal de estos ratones.
Como explica el líder del grupo, Toru Takumi, "aunque se cree que las anormalidades en el sistema de serotonina son parte de la fisiopatología de los TEA, el impacto funcional de la deficiencia de serotonina en los TEA era totalmente desconocido. Nuestro trabajo muestra que la intervención serotoninérgica temprana rescata la excitación regional / excitadoraanormalidades inhibitorias en el cerebro, así como anormalidades de comportamiento "
Aunque las causas y los síntomas del TEA son variados, muchas personas con TEA tienen demasiadas mutaciones genómicas. Anteriormente, el grupo de Takumi generó un modelo de TEA en ratones al duplicar en ratones una de las variaciones de copia más frecuentes encontradas en personas con TEA.los ratones muestran muchos síntomas conductuales de TEA, incluida la interacción social deficiente y la baja flexibilidad conductual. Los ratones modelo también tienen niveles reducidos de serotonina en el cerebro durante el desarrollo, otro síntoma que se ha encontrado en pacientes con TEA.
En el trabajo recientemente publicado, los investigadores se centraron en este hallazgo y examinaron cómo afectaba el comportamiento de las neuronas en el cerebro, así como el comportamiento de los propios ratones.
Después de determinar que la parte del cerebro que contiene la mayor cantidad de neuronas de serotonina era menos activa en los ratones modelo ASD que en los ratones de tipo salvaje, el grupo examinó una región sensorial del cerebro que recibe información de estas neuronas serotoninérgicas.
Los pacientes con TEA a menudo exhiben respuestas anormales en las regiones sensoriales del cerebro, y los científicos de RIKEN encontraron anormalidades similares en la región cerebral de los ratones modelo que detectan el movimiento de los bigotes. Aunque los movimientos específicos de los bigotes normalmente están estrechamente mapeados en esta región del cerebro, el calcioLas imágenes mostraron que un movimiento de bigote dado activó una región mucho más grande de la corteza sensorial en los ratones modelo ASD. Esto significa que las respuestas de las regiones vecinas se superpusieron, lo que reduce la capacidad de distinguir sensaciones.
La superposición en los mapas sensoriales indicó que las neuronas normalmente inactivas estaban de alguna manera activas. Esto apuntó a una actividad inhibitoria reducida, y el grupo confirmó esto al mostrar que los ratones modelo ASD tenían menos sinapsis inhibitorias y una frecuencia más baja de entradas inhibitorias que ocurren naturalmente en elregión sensorial
Estos hallazgos indicaron una anormalidad en el equilibrio excitador / inhibidor cortical. El primer autor Nobuhiro Nakai señala: "Debido a que la región sensorial recibía un aporte de serotonina anormalmente bajo, razonamos que administrar terapia de serotonina a ratones lactantes podría reducir el desequilibrio y también rescatar algunos de losanomalías de comportamiento "
Para probar esta hipótesis, el equipo administró un inhibidor selectivo de la recaptación de serotonina, comúnmente conocido como un ISRS, a ratones lactantes durante las primeras tres semanas después del nacimiento. Este período de tiempo correspondió al período en el que se observó reducción de serotonina en elratones modelo. Los investigadores descubrieron que las neuronas sensoriales en los ratones modelo tratados con el ISRS mostraron respuestas inhibitorias más normales, lo que mejoró el equilibrio excitador / inhibidor.
También encontraron que esta intervención mejoró el comportamiento social de los ratones modelo en la edad adulta. El comportamiento social se midió con una prueba en la que los ratones se exponen a una jaula con un ratón desconocido o una jaula vacía. Los ratones normales pasan más tiempo cerca delcon el ratón desconocido, mientras que los ratones modelo ASD prefieren la jaula vacía. Después del tratamiento con ISRS, los ratones modelo ASD pasan más tiempo alrededor de la jaula con el ratón desconocido, lo que indica un comportamiento social más normal. Otra mejora se observó en el comportamiento de comunicación delos cachorros de ratón ASD. Si bien estos cachorros mostraron ansiedad al producir más vocalizaciones de lo normal, este comportamiento fue rescatado por el tratamiento con ISRS. Estos hallazgos sugieren que la serotonina puede ser potencialmente terapéutica para los síntomas discretos de ASD.
Mirando hacia el futuro, Takumi es optimista, pero cauteloso. "Nuestro modelo genético para ASD es uno de muchos y debido a que el número de mutaciones genéticas asociadas con ASD es tan alto, debemos investigar las diferencias y los mecanismos comunes entre múltiples ASD genéticosmodelos. Además, antes de que podamos administrar los ISRS a pacientes con TEA, debemos estudiar los efectos de los ISRS con más detalle, especialmente porque se han informado efectos adversos en algunos estudios en animales ".
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Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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