Un equipo internacional de científicos, dirigido por investigadores de la Universidad de Chipre y la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, ha identificado una asociación a gran escala previamente desconocida entre la actividad de expresión de genes moleculares en las células leucocitarias de la sangre y las respuestas neurales alteradas ahabla en niños pequeños con autismo medido con imágenes de resonancia magnética funcional fMRI.
Los hallazgos se publicaron en línea el 26 de noviembre en la revista Neurociencia de la naturaleza .
La asociación gen-cerebro a gran escala ocurre de manera diferente en niños pequeños diagnosticados con trastorno del espectro autista TEA y que tienen un desarrollo deficiente del lenguaje en comparación con los niños pequeños con TEA y buen desarrollo del lenguaje o niños pequeños con desarrollo típico. Esta asociación a gran escala involucró unagran cantidad de genes, muchos de los cuales se expresan comúnmente en muchos tejidos, incluido el cerebro y los leucocitos, un tipo de célula sanguínea.
"Muchos de los genes involucrados se sabe de otros trabajos que están involucrados en el desarrollo del cerebro prenatal son específicos de los humanos, están relacionados con el aprendizaje vocal y, lo que es más importante, han sido directamente implicados en el TEA por otros estudios genéticos y post mortem", dijo primeroautor Michael Lombardo, PhD, profesor asistente de psicología en la Universidad de Chipre. "Los hallazgos muestran que diferentes mecanismos biológicos moleculares sustentan el desarrollo funcional del cerebro en un subtipo de niños pequeños con TEA con problemas de lenguaje, y esta biología está presente antes de que se conozcan tales resultados. "
En consecuencia, dicen los autores, el trabajo sugiere que las medidas funcionales de neuroimagen y los niveles de expresión génica en las células leucocitarias de la sangre pueden ofrecer una novedad in vivo forma de identificar los mecanismos moleculares relevantes para el cerebro en el TEA.
"También muestran cómo el uso de muestras de sangre periférica podría ayudar a informar nuestra comprensión de cómo el desarrollo del cerebro cambia dinámicamente a lo largo de la vida", dijo el coautor principal Eric Courchesne, PhD, profesor de neurociencias en la Facultad de Medicina de UC San Diego.Por ejemplo, la metodología detrás de este trabajo se puede utilizar en el futuro para monitorear cómo la biología de un paciente, a niveles de sistemas neuronales y moleculares, responde al tratamiento o cambia a lo largo de la vida a través de diferentes resultados ".
El desarrollo temprano del lenguaje en el autismo es muy variable, señalaron los autores. "Algunos niños pequeños con autismo son mínimamente verbales, mientras que en el otro extremo, muchos individuos desarrollan un lenguaje como los niños pequeños con un desarrollo típico", dijo Lombardo. "Un importante y de larga dataLa pregunta ha sido si estos perfiles lingüísticos tan diferentes en el autismo son distinciones de subtipos que apuntan a diferentes fundamentos biológicos ".
"Necesitamos comprender mejor los fundamentos biológicos de los diferentes desarrollos tempranos del lenguaje en el autismo porque la capacidad del lenguaje temprano es uno de los predictores más importantes de la respuesta a la intervención temprana y los resultados en la vida posterior", dijo Courchesne. "Si podemos entender que la biología, esto puede tener un gran impacto en el trabajo futuro que examine cómo facilitar mejor el cambio en la biología que luego puede mejorar sustancialmente los resultados a largo plazo para los pacientes ".
En la Facultad de Medicina de UC San Diego, un equipo de investigación dirigido por Courchesne y la coautora principal Karen Pierce, PhD, profesora de neurociencia y codirectora con Courchesne del Centro de excelencia para el autismo de UC San Diego, recolectó muestras de sangre de 118niños pequeños, con una edad promedio de 29 meses o poco menos de 2 años y medio, y actividad transcripcional medida de todos los genes codificadores de proteínas en el genoma.
El equipo de UC San Diego también recopiló datos de resonancia magnética funcional de los niños pequeños durante el sueño natural mientras estaban expuestos pasivamente a los estímulos del habla. Utilizando datos de evaluación clínica del comportamiento recopilados repetidamente cada año desde uno a cuatro años de edad, Pierce dividió a los niños pequeños con autismo en subtiposque mostró un resultado de lenguaje pobre o bueno a los tres o cuatro años de edad
Luego Lombardo usó análisis bioestadísticos avanzados para agrupar genes en "módulos genéticos" altamente correlacionados, evaluando cómo la actividad en los módulos se relacionaba con la respuesta neuronal del cerebro completo al habla. Los investigadores encontraron que la actividad del módulo relacionada con las respuestas neuronales al habla estaba muy extendida enel genoma, que abarca varios miles de genes que trabajan de manera coordinada.
El hallazgo, dijeron los autores, estuvo muy vinculado a in vivo respuesta de resonancia magnética funcional en pacientes vivos y es un avance metodológico que podría ayudar a mejorar la forma en que los médicos evalúan qué individuos responderán a diferentes tipos de tratamiento.
"Uno de los mayores desafíos para avanzar en la comprensión del TEA ha sido la ausencia de un método para identificar qué diferencias de actividad genética subyacen a las diferencias cerebrales iniciales y los síntomas clínicos en los niños pequeños vivos con TEA", dijo Courchesne. "Esto se debe a queEl cerebro vivo de un niño pequeño es inaccesible a la medición directa de la actividad genética. Como tal, las diferencias en la actividad genética subyacentes a la disfunción cerebral emergente y los síntomas clínicos han permanecido completamente desconocidas, hasta ahora.
"Nuestro método aprovecha el hecho de que una gran cantidad de genes y redes de genes relevantes para los TEA y prenatales relevantes para el cerebro se expresan ampliamente en tejidos no cerebrales fácilmente accesibles, como los leucocitos, así como en el cerebro.actividad genética a temprana edad, es posible avanzar en la comprensión de esta biología clave en niños pequeños vivos con TEA. Este método único no solo puede tener un gran impacto en la comprensión de las bases moleculares del TEA, sino también en cómo monitorear los cambios en la biología como una funciónde intervención temprana. Creemos que este método para vincular los mecanismos moleculares en muestras periféricas disponibles, como sangre, con in vivo las mediciones del cerebro mediante neuroimágenes nos ayudan sustancialmente ".
Courchesne dijo que los investigadores planean extender su trabajo en direcciones clínicamente relevantes, como monitorear la respuesta al tratamiento en subtipos de TEA y potencialmente aprovechar la información derivada de la expresión génica, la resonancia magnética funcional y las medidas clínicas para desarrollar herramientas que puedan predecir mejor los resultados del lenguaje para los niños pequeños con TEA enedades muy tempranas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Scott LaFee. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :