En un nuevo estudio de una de las causas genéticas más comunes del autismo, los neurocientíficos del Instituto Picower de Aprendizaje y Memoria del MIT han identificado un mecanismo molecular específico que parece socavar la capacidad de las neuronas de los ratones afectados para incorporar adecuadamente los cambios impulsados por la experienciaLos hallazgos publicados en el Revista de Neurociencia por lo tanto, sugiera que un gen particular, MVP, probablemente sea consecuencia en personas con síndrome de deleción 16p11.2.
representando hasta el 1 por ciento de los casos de autismo, la deleción 16p11.2 ocurre en personas a las que les falta una pequeña región de ADN cerca del centro de una copia del cromosoma 16. Durante años, los científicos han estado trabajando para determinar exactamente cómola presencia de 29 genes codificadores de proteínas conduce a síntomas clínicos del síndrome, como comportamientos similares al autismo, retraso en el desarrollo y discapacidad intelectual.
"Este ha sido un problema importante para el campo", dijo el autor principal Mriganka Sur, Profesor Newton de Neurociencia en el Instituto Picower y director del Centro Simons para el Cerebro Social en el MIT. "La gente ha examinado toda la región enratones. Nuestra estrategia era diferente. Pensamos, ¿podemos hacer una hipótesis sobre un gen crítico que debería desempeñar un papel importante? "
El equipo dirigido por la asociada postdoctoral Jacque Pak Kan Ip se centró en MVP, que es conocido por codificar una proteína que transporta ARN y proteínas desde el núcleo al resto de las células, una función generalmente vital. Es particularmente importante en el sistema inmuney se sabe que regula otros genes que también lo son. Aunque también se sabe que MVP se encuentra entre los 29 afectados en personas con síndrome de deleción 16p11.2, su función específica en las neuronas apenas se ha investigado. Para cambiar eso, los investigadores idearonUna serie de pruebas de MVP en una región bien entendida de la corteza visual, donde el cerebro procesa la vista desde ambos ojos.
Mantener un ojo abierto para el cambio
Ip y coautores emplearon el protocolo tradicional de "privación monocular" o cerrar temporalmente un ojo durante una semana. Normalmente, las respuestas en las neuronas de la corteza visual relacionadas con el ojo cerrado se debilitan, pero las respuestas relacionadas con el resto abiertoel ojo se vuelve más fuerte, como para compensar el cambio de capacidad. Este ajuste del circuito neural a la experiencia se llama "plasticidad homeostática".
En los ratones normales, cerrar un ojo durante una semana tuvo el efecto esperado. Pero en ratones a los que les falta una copia de MVP, los investigadores observaron una diferencia notable. Las respuestas relacionadas con el ojo cerrado todavía se debilitaron, pero las respuestas del ojo abiertono se hizo más fuerte. Se interrumpió la plasticidad homeostática.
"Después de ver que MVP es responsable, preguntamos cómo lo hace MVP", dijo Ip.
En esas pruebas adicionales, el equipo descubrió que las neuronas en ratones con reducción de MVP experimentaron menos corriente eléctrica a través de sus conexiones de sinapsis excitadoras con otras neuronas, lo que sugiere sinapsis excitadoras funcionales reducidas. También encontraron otras diferencias. Los ratones con reducción de MVP sobreexpresaron el genSTAT1, un gen del sistema inmunitario que se sabe que está regulado por MVP.
En 2014, el laboratorio de Sur descubrió que los ratones sin STAT1 tienen respuestas de ojo abierto inusualmente fuertes después de la privación monocular. Ahora, en el nuevo estudio, con menos MVP de lo habitual y demasiado STAT1, los ratones experimentaron lo contrario. Efectivamente, cuando los investigadoresderribaron STAT1 y MVP, lograron recuperar una respuesta casi normal a ojo abierto a la privación monocular, lo que sugiere que la pérdida de MVP altera la plasticidad homeostática al permitir un exceso de STAT1.
Luego, Ip, Sur y sus coautores profundizaron aún más. Descubrieron que en ratones con reducción de MVP, las neuronas no producían las respuestas esperadas de ojo abierto porque no expresaban un receptor clave, el receptor GluA1 AMPA, enLa superficie de las espinas dendríticas.
Aunque los hallazgos se hicieron, por diseño, en la corteza visual, los autores dijeron que esperan que la interrupción de la plasticidad homeostática ocurra también en otros lugares.
"La presencia de este gen se reduce en todas partes del cerebro", señaló Sur.
Relación con el sistema inmune
Además de ilustrar cómo un gen específico puede contribuir a los síntomas del síndrome de deleción 16p11.2, dijo Sur, los hallazgos también plantean una pregunta intrigante y más amplia sobre el sistema nervioso central: ¿Acaso no sea una coincidencia que algunos de sus¿La capacidad de adaptarse e incorporar la experiencia proviene de genes que también son activos en el sistema inmunitario?
"El sistema inmune es realmente un sistema de aprendizaje y memoria", dijo Sur. "Usted se infecta y el cuerpo produce anticuerpos y la próxima vez hay un 'recuerdo' de la infección. Conceptualmente es una idea muy similar."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Picower en el MIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :