Ratones curados de su “autismo”

Un modelo animal del autismo es un animal que mediante selección genética o ingeniería biológica presenta características similares a una persona con autismo. Los modelos animales permiten avanzar con rapidez, probar terapias, explorar cualquier tipo de aproximación experimental y ver su seguridad y eficacia sin poner en riesgo la salud de una persona.

Hasta hace poco, los modelos animales de autismo eran pocos y demasiado alejados de lo que se ve en las personas con autismo pero en los últimos años se han ido consiguiendo cepas de roedores, ratones sobre todo, que tienen mutaciones en alguno de los genes supuestamente implicados en el autismo y/o presentan cambios en el comportamiento que se asemejan a los que muestra un niño o adulto afectado por un TEA.

Un grupo de investigadores de la Universidad McGill y de la Universidad de Montreal, Canadá, han desarrollado un modelo murino (“en ratón”) de autismo donde el animal no tiene el gen Eif4ebp2. Este proceso se consigue mediante ingeniería genética y hace que la proteína codificada por este gen llamada 4E-BP2 no se exprese. 4E-BP2, la proteína con ese nombre de robot de la guerra de las galaxias suprime la translación de ciertos ARN mensajeros, por lo que los ratones mutantes, los que sirven como modelo animal de autismo, tienen una producción de esos ARN mensajeros superior a lo normal, excesiva.

Los ratones mutantes sin el gen gen Eif4ebp2 muestran características que se asemejan a las de las personas con TEA incluyendo poca interacción social, comunicación anómala y comportamientos estereotipados y repetitivos. El grupo de investigación encontró que en la ausencia de la proteína 4E-BP2 un grupo de proteínas llamadas neuroliginas proliferan. Estas proteínas se sitúan en la membrana de las neuronas y ayudan a crear y mantener las conexiones sinápticas, es decir los circuitos cerebrales. Investigaciones previas en seres humanos indicaban que las neuroliginas podían estar implicadas en el autismo.

La hiperconectividad entre neuronas (como si hubiera más cables de una a otra o los cables fueron más potentes) parece estar relacionada con el exceso de neuroliginas y se considera una de las bases biológicas del autismo. Hasta ahora no se conocía bien qué procesos regulatorios podían estar alterados en esa cadena ADN (gen)-ARN mensajero-proteína-estructura-función-comportamiento.  

Al examinar los cerebros de los ratones mutantes, el grupo de investigación encontró que la sobreproducción de neuroliginas generaba unos circuitos neuronas con una proporción anormalmente alta entre sinapsis excitatorias e inhibitorias. Una producción anormal de neuroliginas incrementa la actividad sináptica entre neuronas (hiperconectividad) causando un desequilibrio entre contactos excitatorios e inhibitorios (hiperactividad).

Este trabajo tiene importancia por dos motivos. El primero es de interés para los investigadores pues aunque se habían visto cambios en genes en personas con autismo y también alteraciones en las sinapsis no se había conseguido conectar ambas cosas. Este estudio soluciona ese interrogante mostrando un sistema que proporciona un vínculo directo entre la traslación y las neuroliginas.

El segundo aspecto interesa a todos y de forma especial a las familias afectadas. Sonenberg, el jefe del grupo de McGill, y sus colegas han demostrado que los cambios que genera la delección (eliminación) del gen Eif4ebp2 pueden revertirse. Es decir, con toda la prudencia y con las comillas que voy a poner el “autismo” de ese ratón se cura.

Los conocimientos de la investigación básica han sido fundamentales. Puesto que 4E-BP2 bloquea la translación alterando el complejo de proteínas que inicia el proceso, los investigadores chequearon si un pequeño fármaco que se une a una de esas proteínas del complejo de iniciación de la traslación evitando que se ensamble, contrarrestaba la delección del gen.

Lo llamativo de los resultados fue que no solo se revertía la hiperconectividad de las sinapsis –sabemos que las sinapsis son mucho más plásticas de lo que se creía anteriormente- sino que los ratones dejaban de mostrar los síntomas que podríamos denominar comportamientos autistas. Los autores del estudio, para dar más solidez a su investigación, realizaron otra aproximación experimental más. Usando cortas cadenas de ARN llamado ARN de interferencia conseguían suprimir la traslación de neuroliginas y de nuevo se evitaba la hiperconectividad y los comportamientos anómalos. Las dos neuroliginas estudiadas, neuroligina I y neuroligina II no actuaban por igual. La normalización de la neuroligina I revertía los comportamientos anómalos pero no sucedía si se inhibía la sobreproducción de neuroligina II.

Como ha comentado el propio grupo de investigación, “aunque el autismo es un trastorno del desarrollo neural, fuimos capaces de corregir los comportamientos asociados a un autismo en ratones adultos”. Pero también el grupo de investigación ha señalado que estos resultados esperanzadores no significan que un tratamiento para los TEA sea algo factible en el futuro inmediato. El fármaco que usaron es demasiado tóxico para usarlo en personas pero este estudio demuestra que la vía de traslación de proteínas es una diana importante y que hay varias aproximaciones terapéuticas a explorar con distintos fármacos.

El grupo de investigadores llegó a los ratones con autismo por una vía atípica. Estaban estudiando la síntesis anómala de proteínas en el cáncer. Al trabajar con ratones manipulados genéticamente para que desarrollen cáncer con facilidad, encontraron mecanismos celulares asociados a cosas publicadas sobre personas con autismo. Probaron y vieron que los ratones con una delección que aumentaba la producción de neuroliginas mostraban comportamientos parecidos a los del autismo.

Algunas veces he hablado que no deberíamos referirnos al autismo sino a “los autismos” porque hay muchos tipos genéticos, ninguno de los cuales explica más de un 1% de los casos. Pero es posible que todas esas mutaciones converjan en la misma vía, la regulación de la síntesis de proteínas,  y por eso todas esas variaciones acabarían dando los mismos síntomas, esos síntomas que son lo que define el autismo.

 

Para leer más:

Autor: José R. Alonso

Neurobiólogo. Catedrático de la Universidad de Salamanca. Escritor.

2 comentarios en “Ratones curados de su “autismo””

  1. Ya se que es una pregunta difícil y que no tienes una bola de cristal (es una lástima) pero si estas investigaciones van por el buen camino, ¿Cuánto crees que podría tardarse en encontrar un tratamiento que “cure” el autismo? En tu opinión. Un abrazo.

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  2. Buff, no es tan fácil. Lo han publicado en la revista Nature que es, probablemente, la más prestigiosa del mundo. Eso implica que toda una serie de laboratorios lo habrá leído esta semana y se pondrán a trabajar en esa línea y habrá nuevos datos importantes en el próximo año. Lo que me hace ser menos optimista es que en este modelo animal hay un único gen implicado, algo que no sucede en las personas con autismo (por eso ponía el “autismo” del ratón entre comillas). Si como sugieren los autores, hay un punto de convergencia, la traslación, entonces ahí tenemos mecanismos sobre los que incidir y eso sería importantísimo. Por último, hay evidencias de que en las personas con autismo algo va mal en el desarrollo fetal y algunos circuitos cerebrales son anómalos lo que no sugiere una fácil “reparación”. Pero este artículo indica, en su modelo insisto, que sí es posible. En fin, en los próximos meses sabremos si se abre un nuevo campo espectacular o la puerta se cierra.
    Paciencia, prudencia y esperanza.

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