Las convulsiones precoces activan prematuramente sinapsis clave en el cerebro que pueden contribuir a un mayor retraso del desarrollo neurológico en niños con autismo y otras discapacidades intelectuales, sugiere un nuevo estudio de investigadores de Penn Medicine publicado en línea en Informes de celda . Es importante destacar que el estudio muestra que una terapia dirigida existente puede mantener esas sinapsis "en silencio" después de las convulsiones para permitir que el cerebro se desarrolle normalmente durante un momento crítico en la vida de una persona. Las sinapsis "silenciosas" se activan con la experiencia y la eliminación deEl reservorio de estas sinapsis debido a las convulsiones da como resultado una capacidad disminuida para involucrar estas sinapsis en el aprendizaje posterior.
Las convulsiones por epilepsia al principio de la vida se han relacionado con el autismo y otros trastornos, por ejemplo, hasta el 40 por ciento de los niños con autismo tienen epilepsia. Sin embargo, los mecanismos detrás de esa relación se han entendido menos. Lo que se sabe es que tempranoEl desarrollo del cerebro implica una serie de "períodos críticos" donde las sinapsis vinculadas al aprendizaje y las habilidades del lenguaje se activan gradualmente. Las convulsiones pueden conducir a problemas de aprendizaje y cognición, según investigaciones anteriores, pero la forma en que afectan los períodos críticos de desarrollo permaneció desconocido hastaahora.
"Comprender los cambios sinápticos precisos después de las convulsiones brinda la oportunidad de encontrar tratamientos que pueden prevenir esta 'falta de silencio' temprana", dijo el autor principal, Frances E. Jensen, MD, presidente del departamento de Neurología y profesor de Neurología en el PerelmanFacultad de Medicina de la Universidad de Pensilvania ". El momento es importante: necesitamos detenerlo justo después de las convulsiones y antes de un período crítico de desarrollo en la vida de un niño para que el cerebro pueda desarrollarse sin ningún problema que pueda conducir a futuros deterioros."
Según estimaciones recientes de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, aproximadamente uno de cada 60 niños en los Estados Unidos tiene autismo. Hasta el 40 por ciento de los niños con autismo y discapacidad intelectual también sufren de epilepsia, y aproximadamente el 35 por ciento de los niños conLos espasmos infantiles desarrollan discapacidades intelectuales a largo plazo, incluido el autismo.
En estudios preclínicos, el equipo descubrió que después de las convulsiones inducidas sinapsis talamocorticales "silenciosas" en la corteza auditiva que contienen solo receptores NMDA cambiados a sinapsis "no silenciosas" con receptores NMDA y AMPA. Las vías talamocorticales son la ruta principal de información sensorial hacia elLa corteza cerebral y los receptores NMDA y AMPA juegan un papel importante en el aprendizaje y la formación de nuevos recuerdos. Esta activación prematura de las sinapsis con el receptor AMPA adicional es lo que creó una interrupción en las sinapsis auditivas días después durante el período crítico de desarrollo en ratones,ellos encontraron.
Los investigadores indujeron convulsiones en ratones con inyecciones de pentilenetetrazol o PTZ, y utilizaron imágenes de colorante sensible al voltaje VSD para monitorear, medir y visualizar la actividad cerebral en la corteza auditiva.
Luego, los investigadores investigaron qué impacto tendría un antagonista del receptor de AMPA, un medicamento antiepiléptico y anticonvulsivo conocido como NBQX, en las sinapsis porque estudios anteriores habían demostrado que la inactivación de los receptores de AMPA con el medicamento había evitado los cambios inducidos por las convulsiones en las neuronasdel hipocampo.
En ratones inducidos por convulsiones, el tratamiento con NBQX redujo la mejora del receptor AMPA y la "falta de silenciamiento" prematura de las sinapsis talamocorticales, y también restauró la plasticidad sináptica durante el período crítico, informaron los investigadores.que era consistente con las observaciones anteriores.
Los nuevos hallazgos revelan un mecanismo para la relación entre las convulsiones y el deterioro cognitivo posterior en la vida, así como una vía de tratamiento potencial muy necesaria para perseguir.
"Esta es una prueba de principio de que la plasticidad sináptica es un objetivo dinámico para el tratamiento del autismo y las discapacidades intelectuales que acompañan a las convulsiones en la vida temprana", dijo Jensen. "Una exploración adicional no solo obtendrá más información sobre la etiología y el tratamiento del autismo, pero también otros trastornos del neurodesarrollo ".
Los coautores del estudio incluyen a Hongyu Sun y Jocelyn J. Lippman-Bell de Penn, Ting Ting Wang, de la Universidad de Carleton, y Anne E. Takesian y Takao K. Hensch, de la Universidad de Harvard.
Este trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud NS 031718, DP1 OD003347, P30 HD18655, DP1OD003699 y NS080565-01A1, el Instituto Canadiense de Investigación Avanzada, Universidad de Carleton, un Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá Q1Discovery Grant RGPIN06552, y la Fundación de la Familia Nancy Lurie Mark.
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Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Pensilvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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