Los científicos que intentan identificar las raíces del síndrome de muerte súbita del lactante SMSL, la principal causa de muerte en lactantes de EE. UU. Entre 1 mes y 1 año de edad, han centrado cada vez más su atención en el neurotransmisor serotonina y las células cerebrales que lo producen.
Los estudios han relacionado las neuronas productoras de serotonina con la regulación de la respiración, que puede salir mal en el SMSL. Además, las muestras de tejido de los bebés con SMSL a menudo muestran anormalidades específicamente en esas neuronas.
Ahora, un nuevo estudio en ratones sugiere que las anomalías en las neuronas productoras de serotonina no solo acompañan a un subconjunto de casos de SMSL, sino que en realidad podrían contribuir a esas muertes prematuras.
Los hallazgos, publicados el 23 de octubre en eLife , muestra que una pérdida aguda de la actividad normal en las células nerviosas productoras de serotonina reduce la capacidad del cuerpo para recuperarse de la respiración interrumpida. Los resultados proporcionan evidencia de que los animales jóvenes necesitan neuronas de serotonina que funcionen correctamente para mantener la función cardiorrespiratoria normal.
"Si podemos determinar si las neuronas productoras de serotonina juegan un papel activo y necesario en la regulación de la respiración, la frecuencia cardíaca y la respuesta de recuperación a las apneas en cachorros de ratones jóvenes, podría proporcionar una explicación biológica plausible para al menos algunos casos de SMSL"dijo Susan Dymecki, profesora de genética en la Facultad de Medicina de Harvard y autora principal del estudio.
"Esta posible explicación podría proporcionar algo de esperanza, aunque sea minuciosamente, para el profundo dolor experimentado por las familias que han perdido un hijo a causa del SMSL, y algún día puede ayudar a los investigadores a prevenir el SMSL por completo", dijo.
Normalmente, el cerebro coordina el corazón y los pulmones para proporcionar un flujo continuo de oxígeno hacia el cuerpo y el dióxido de carbono.
En condiciones como la apnea del sueño, cuando la respiración se detiene temporalmente, los niveles de oxígeno en las células pueden disminuir demasiado y los niveles de dióxido de carbono pueden aumentar demasiado. Para restablecer los niveles saludables, el cerebro desencadena una serie de jadeos y aumenta la frecuencia cardíaca, unproceso llamado autoresuscitación.
Pero las lecturas del monitor de frecuencia cardíaca en algunos bebés con SMSL respaldan la hipótesis de que este mecanismo a prueba de fallas no siempre se activa y que su falla puede conducir a SMSL.
Dymecki y sus colegas se propusieron explorar el papel de las neuronas productoras de serotonina en la regulación de la autoresucitación en ratones de una semana, que los investigadores estiman que están dentro de la ventana de edad correspondiente que transmite el mayor riesgo de SMSL en humanos.
Los investigadores modificaron genéticamente a los ratones para que sus neuronas de serotonina se inhibieran rápida y temporalmente en respuesta a un químico inyectado. Otras neuronas no se vieron afectadas.
La clave fue establecer esta técnica de perturbación neuronal inducible en cachorros de ratón y acoplarla con la capacidad de medir la función respiratoria y cardíaca, dijo Dymecki.
"Aunque inicialmente era técnicamente desafiante, este enfoque novedoso permitió la manipulación precisa de las células cerebrales y la medición en tiempo real de la actividad cardíaca y respiratoria", dijo Ryan Dosumu-Johnson, un estudiante graduado en el laboratorio Dymecki y primer autor del artículo.
Los investigadores luego indujeron apneas en los ratones.
Las personas con neuronas inhibidoras productoras de serotonina tuvieron una recuperación respiratoria más débil y más casos de muerte súbita frente a las apneas que los ratones con un sistema de producción de serotonina que funciona normalmente.
"Estos resultados indican un papel vital para las neuronas de serotonina a una edad temprana después del nacimiento", dijo Dymecki.
Para sorpresa de los investigadores, las frecuencias cardíacas en ratones con neuronas de serotonina inhibidas se recuperaron normalmente, al menos inicialmente, a pesar de que su respiración se vio afectada.
"Este desacoplamiento de las respuestas de recuperación de la respiración y la frecuencia cardíaca fue inesperado", dijo Dymecki. "Sugiere que estas dos respuestas fisiológicas vitales - frecuencia cardíaca y respiración - podrían ser más separables a nivel de las células y circuitos cerebralesde lo previsto anteriormente, a pesar de su fisiología entrelazada ".
Aunque se necesitarán más estudios para descubrir si los mismos principios son válidos en humanos, los hallazgos actuales respaldan la teoría de que los defectos en el funcionamiento de las neuronas de serotonina pueden hacer que los bebés sean más vulnerables a morir de apneas y otros desafíos cardiorrespiratorios, dijeron los autores.
Si se replica en estudios en humanos, los nuevos hallazgos eventualmente podrían ayudar a mejorar las herramientas de detección para identificar a los bebés con mayor riesgo de SMSL y sugerir nuevas estrategias para el desarrollo de fármacos, dijo Dymecki.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Original escrito por Stephanie Dutchen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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