Los investigadores de la Universidad de Miami han descubierto una pista en el humilde tracto digestivo del pez cebra que, un día, podría ayudar a las personas en el espectro del autismo a aliviar uno de los síntomas más comunes pero menos estudiados de su trastorno: la dificultad gastrointestinal.
Al replicar una mutación en el pez cebra que causa una rara condición genética relacionada con el autismo conocida como síndrome de Phelan-McDermid en humanos, los investigadores encontraron una reducción drástica en el número de células que producen serotonina en el intestino del pez cebra mutante. Quizás mejor conocidoComo estabilizador natural del estado de ánimo del cuerpo, la serotonina también inicia las contracciones que mueven los alimentos a través del sistema digestivo.
Publicado la semana pasada en el diario Autismo molecular , el estudio es el primero en mostrar que una mutación de un gen particular asociado con el autismo, SHANK3, hace que los alimentos se muevan a través del tracto digestivo a un ritmo anormalmente lento. Mientras que el hallazgo se aplica al pez cebra, una especie común de acuario de agua dulce quecomparte aproximadamente el 70 por ciento de sus genes con los humanos, podría explicar por qué muchas personas con un trastorno del espectro autista, y particularmente aquellas con síndrome de Phelan-McDermid PMS, a menudo sufren episodios severos y disruptivos de estreñimiento, diarrea, reflujo y / ovómitos cíclicos
Más importante aún, podría abrir la puerta a tratamientos que alivien tales síntomas gastrointestinales o gastrointestinales desagradables.
"El hecho de que veamos una motilidad reducida en el tracto gastrointestinal de los peces con mutaciones en la caña 3 probablemente se explica por la ausencia de estas células productoras de serotonina, y eso sugiere que si pudiéramos encontrar una manera de aumentar la motilidad podríamos ser capaces deayuda con el problema gastrointestinal ", dijo la autora principal Julia Dallman, profesora asociada de biología cuyo laboratorio de UM estudia los trastornos hereditarios del sistema nervioso al modelarlos en el pez cebra." Un problema en el autismo en este momento es que muchos de los medicamentos administrados a niños con autismopara abordar sus problemas de comportamiento en realidad empeoran su función intestinal. Por lo tanto, al tener un modelo de función intestinal podemos tratar de encontrar tratamientos que no lo empeoren ".
Dallman y dos de sus estudiantes de posgrado, David M. James y Robert A. Kozol, los primeros coautores del estudio, comenzaron a modelar seriamente la angustia gastrointestinal en el pez cebra después de que fueron invitados a la reunión bienal de 2016 de Phelan-Fundación Síndrome McDermid en Orlando. Allí escucharon relatos de primera mano de padres de niños nacidos con síndrome premenstrual que, causados por una deleción o mutación del gen SHANK3 al final del cromosoma 22, se caracterizan por discapacidades intelectuales moderadas a severas y retrasos en el desarrollo, ausenteso retraso en el habla, disminución del tono muscular y convulsiones epilépticas.
Sin embargo, a pesar de todos esos desafíos muy desalentadores, los padres a menudo expresaron una profunda frustración por los problemas gastrointestinales de sus hijos, que afectaron su calidad de vida a diario, a menudo haciendo que las rutinas e hitos ordinarios, como comer y aprender a ir al baño, fueran extremadamente difíciles.
"En ese momento, no se había publicado mucho sobre problemas gastrointestinales en nuestra comunidad, pero cuando escuchas a los padres, siempre hablan de lo problemático que fue", dijo Geraldine Bliss, ex presidenta del comité de apoyo a la investigación de la fundación."Hubo toda una constelación de problemas: a veces diarrea, a veces estreñimiento, a veces diarrea y estreñimiento alternantes, reflujo, todo tipo de problemas gastrointestinales, pero en realidad no se había caracterizado ni informado en la literatura".
Ahora, el interés común del pez cebra y James en caracterizar los problemas gastrointestinales en el autismo parecen destinados a ayudar a arrojar luz sobre el problema confuso.
Aproximadamente una pulgada de largo en la madurez, el pez cebra es un modelo valioso para la enfermedad humana porque, además de tener una estructura genética similar a la de los humanos, se desarrolla rápidamente y, hasta su segunda semana de vida, es casi completamente transparente.comienza a desarrollar las rayas oscuras reveladoras para las que lleva el nombre.
Esa transparencia temprana, junto con un celo aparente por lo que los juveniles consideran comida deliciosa, permitió a James y Kozol registrar lo que sucede cuando el pez cebra que carece del gen shank3 digirió las yemas de huevo de gallina digeridas, que fueron infundidas con pequeñas cuentas de rastreo verde fluorescente.las películas mostraron claramente que el pez mutante no solo tenía contracciones intestinales más lentas y menos frecuentes que el pez cebra normal, sino que las partículas de alimentos ingeridos se atascaron en la unión entre el estómago y el intestino durante períodos prolongados de tiempo.
La razón fue una sorpresa. Inicialmente, los investigadores plantearon la hipótesis de que la mutación shank3 dañaba de alguna manera el sistema nervioso entérico del pez, el "cerebro" que controla el intestino, pero eso era perfectamente normal. En cambio, los investigadores encontraron los mutantes shank3tenía drásticamente menos células productoras de serotonina que sus contrapartes de tipo salvaje.
"Definitivamente fue un momento '¡Ajá!'", Dijo James. "Se abre mucho, en términos de estudiar posibles mecanismos de cómo está ocurriendo toda esta dismotilidad. Si podemos resolver eso, podemos comenzar a hablar decuáles son los tratamientos adecuados y qué va a solucionar esto: esa es la verdadera pregunta "
La respuesta puede estar en un futuro lejano, pero este primer paso crucial para desentrañar una razón biológica de la angustia gastrointestinal relacionada con el autismo es alentador para los miembros de la fundación PMS, que comenzó como un grupo de apoyo familiar en 1998, cuando 20 de losEntonces se conocieron 23 familias afectadas por una deleción o mutación del cromosoma 22.
Hoy, casi 200 familias afectadas de todo el mundo asisten a las reuniones de la fundación, la última de las cuales se celebró en Texas el verano pasado. Fue entonces cuando James presentó la investigación de UM sobre la dismotilidad intestinal en el pez cebra, que no solo ganó el premio de investigación de la conferencia, sino que entregópadres como Gail Fenton esperan un mejor futuro para sus hijos.
"Los problemas estomacales de Joanna han sido una fuente importante de estrés familiar durante 15 años", escribió Fenton desde Australia sobre su hija de 36 años. "A menudo se encorva debido al dolor de barriga. Llora, incluso grita, cuandole duele la barriga. Siempre tendrá el síndrome de Phelan-McDermid, pero su vida, y la de los demás pacientes con estos complejos problemas gastrointestinales, sería mucho más feliz sin estos negativos y estamos muy agradecidos por la investigación que puede llevara cualquier intervención útil "
El estudio, "Dismotilidad intestinal en un pez cebra Danio rerio shank3a; modelo mutante de autismo shank3b ", recibió el apoyo de subvenciones del Instituto Nacional de Salud Mental de los Institutos Nacionales de Salud y del Instituto Nacional Eunice Kennedy Shriver para la Salud Infantil y el Desarrollo Humano. Además de Dallman, James y Kozol,los coautores incluyen a Yuji Kajiwara, del Centro de Investigación y Tratamiento del Autismo de Seaver en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai, Nueva York; Adam L. Wahl y Emily C. Storrs, estudiantes universitarios de la UM; Joseph D. Buxbaum, también del Autismo de SeaverCentro; Mason Klein, profesor asociado en el Departamento de Física de la UM; y Baharak Moshiree, de la División de Gastroenterología de la Universidad de Carolina del Norte.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Miami . Original escrito por Maya Bell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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