La amígdala de los seres humanos está formada por un acúmulo de trece núcleos situados en la porción rostral del lóbulo temporal del encéfalo, por debajo de la parte superior de la oreja. La amígdala está implicada en las emociones, en particular en el miedo, pero también es clave en el comportamiento social. La amígdala de los primates, incluida la de los seres humanos, tiene un llamativo aumento del volumen desde la adolescencia a la vida adulta, creciendo un 40%, mientras que una región tan importante como la corteza cerebral apenas cambia desde los seis años. Este cambio de tamaño probablemente tiene que ver con que la amígdala, cada vez tiene una mayor integración funcional mientras va modulando la respuesta emocional y social a un ambiente en cambio constante. Si algo afecta tempranamente al desarrollo de las neuronas de la amígdala se puede producir una cascada de alteraciones que afecten a todo el proceso de maduración y a la integración de esa persona en su ambiente social.

Aunque la amígdala de primates se forma en una fase temprana de la gestación y está bien desarrollada en el momento del nacimiento, los cambios estructurales y funcionales se extienden hasta bien entrados en la vida adulta. Hay distintos factores que contribuyen al fuerte incremento en el volumen de la amígdala en etapas postnatales: crecimiento de las dendritas, formación de nuevas sinapsis y generación de nuevas células gliales. Entender el desarrollo neurotípico es clave para entender los procesos que se alteran en trastornos como el autismo y otros.

Un estudio reciente (Avino et al., 2018) ha postulado que el incremento de tamaño de la amígdala también puede deberse a la maduración de neuronas inmaduras en el núcleo paralaminar – esas neuronas se identifican con facilidad usando marcadores de un estado inmaduro de las neuronas como la doblecortina y la bcl-2-, y también a la migración de neuronas generadas después del nacimiento. El que sea una región con un desarrollo postnatal tan llamativo hace que la estructura y la función de la amígdala estén constantemente moduladas por estímulos externos. De hecho, parece que las neuronas del núcleo paralaminar se desarrollan y diferencian dependiendo de la actividad. Por otro lado, un proceso de maduración tan largo hace que la amígdala sea más susceptible que otras partes del encéfalo a las alteraciones del desarrollo, a las experiencias a lo largo de la vida o al impacto ambiental.

Los TEA se caracterizan por un déficit en la comunicación social combinado con unos comportamientos e intereses restringidos. Las alteraciones en el crecimiento de la amígdala en las personas con TEA se detectan ya a los dos años y persisten en la infancia tardía. La gravedad de los síntomas de comunicación y relación social de una persona presentan una correlación con el volumen de la amígdala, lo que sugiere una posible relación estructura-función. Además, las personas con TEA muestran una activación atípica de la amígdala durante tareas socioemocionales. Más aún: los adultos con TEA muestran una reducción en el número total de neuronas en la amígdala.

El grupo que realizó este estudio de 2018 utilizó material postmortem de 52 personas, 24 neurotípicos, 5 de ellos mujeres, y 28 con TEA, 4 mujeres y 11 con epilepsia, sobre los que se realizó un análisis estereológico utilizando tanto marcadores histológicos (Nissl) como inmunohistoquímicos (Doblecortina y bcl-2).

En los neurotípicos el número total de neuronas de la amígdala se incrementa en un 11% de los jóvenes a los adultos. El incremento general se basa sobre todo en un aumento del 30% en las neuronas del núcleo basal, un 17% en las del núcleo basal accesorio mientras que no se detectaban cambios en el número de neuronas de los núcleos centrales o laterales.

En las personas con TEA la variación en el número de neuronas amigdalinas con la edad es totalmente diferente. El número total de neuronas amigdalinas disminuye con la edad. En los adultos con TEA, de media, hay un 17% menos de neuronas en la amígdala que en los niños con TEA, una disminución que se observa en todos los núcleos examinados.

Cuando se comparan los dos grupos, los niños con TEA tienen un número significativamente mayor de neuronas que los niños neurotípicos en los núcleos basales y centrales mientras que, por el contrario, los adultos con TEA tienen menos neuronas en comparación con los adultos neurotípicos, en los núcleos laterales, basales, basales accesorios y en la amígdala en conjunto.

En la amígdala tanto de personas neurotípicas como de aquellas con TEA hay un número importante de neuronas inmaduras en el núcleo paralaminar, una población que disminuye desde la infancia a la madurez.

Puesto que el número de neuronas maduras aumenta en la amígdala a lo largo de la vida y el número de neuronas inmaduras en el núcleo paralaminar disminuye, es posible que una maduración gradual y migración de estas neuronas inmaduras del núcleo paralaminar contribuya al aumento de neuronas en la amígdala de los neurotípicos, particularmente en los núcleos basales y accesorios basales. Por el contrario, las personas con TEA muestran una disminución similar de la cantidad de neuronas inmaduras en el núcleo paralaminar con la maduración pero el número de neuronas maduras no aumenta sino que disminuye.

El aumento del número de neuronas amigdalinas en los niños con TEA frente a los neurotípicos se puede deber a alteraciones en los procesos de proliferación, migración, maduración y/o apoptosis de esas células. Las variaciones entre los diferentes núcleos se puede deber a que tienen distintos orígenes durante el desarrollo. En la etapa fetal, las eminencias ganglionares medial y lateral contribuyen de una manera diferencial a la formación de los núcleos amigdalinos siguiendo un patrón espaciotemporal. Específicamente, la eminencia media es diencefálica, emerge la primera y forma la mayoría de los núcleos amigdalinos; la eminencia lateral es telencefálica y forma el núcleo lateral. Este último núcleo no muestra un incremento en el número de neuronas en los niños con autismo. Por tanto los aumentos observados en los otros núcleos se pueden explicar por un exceso en la contribución prenatal proveniente de la eminencia ganglionar medial.

El aumento en el número de neuronas en la amígdala de niños con TEA puede deberse a una alteración en el desarrollo postnatal, en particular del núcleo paralaminar. Una posibilidad era que las neuronas inmaduras de este núcleo madurasen de forma acelerada en el autismo, lo que explicaría el aumento de neuronas maduras en los casos con TEA. Sin embargo, la disminución de estas células positivas a bcl-2 se observa de forma similar en ambos grupos (TEA y normotípicos), lo que sugiere que el proceso de maduración neuronal no está afectado en el autismo. Es posible no obstante, que estas neuronas nunca maduren o no migren a la amígdala dorsal. Una limitación de este estudio es que los cerebros más jóvenes eran de dos años en el grupo neurotípico y de cinco en el grupo con TEA. Es posible que los cambios postnatales en el número y trayectorias de maduración de las neuronas inmaduras (positivas a bcl-2) ocurra en una fase previa en el desarrollo postnatal.

Otra posibilidad interesante es que sea un problema de una maduración dependiente de actividad. Las neuronas del núcleo paralaminar maduran de una forma que depende de las experiencias. Los animales con lesiones del hipocampo, otra zona muy relacionada con la amígdala, muestran un incremento de neuronas maduras e inmaduras en esta última, sugiriendo que las lesiones no solo pueden inducir la diferenciación neuronal sino también estimular la neurogénesis en la cercana zona subventricular (Chareyron et al., 2016).

La amígdala de las personas con autismo presenta con frecuencia hiperactividad. Es posible que las lesiones del hipocampo anteriormente mencionadas produzcan el mismo efecto. Por tanto los daños al desarrollo y a la conectividad de la amígdala pueden generar un aumento anómalo del número de neuronas o de su diferenciación.

En los adolescentes normales se produce un aumento gradual del número de neuronas maduras de la amígdala mientras que en los que tienen TEA se produce una disminución. Es posible que esta pérdida se deba a una hiperactivación crónica de la amígdala que produzca esa caída notable en el número de neuronas maduras. En otros trastornos, como la depresión, donde también se ha visto una activación excesiva durante tiempo prolongado, se produce una disminución del volumen de la amígdala y también del hipocampo, según se cree por un exceso de glucocorticoides que generaría una excitotoxicidad que finalmente causaría muerte neuronal. En el caso de las personas con TEA puede ser el resultado de la ansiedad crónica, de la pérdida de la habituación a estímulos sensoriales, de la pérdida del control inhibitorio desde la corteza prefrontal, a alteraciones en la modulación entre glía y neuronas, a una respuesta inflamatoria y/o a cambios en la función de las sinapsis en las personas con TEA.

Estos resultados indican que la amígdala de personas con TEA, una zona clave en el control de las emociones y el comportamiento social muestra un desarrollo atípico, que se manifiesta en una pérdida notable de neuronas en la vida adulta.

Para leer más:

• Avino TA, Barger N, Vargas MV, Carlson EL, Amaral DG, Bauman MD, Schumann CM (2018) Neuron numbers increase in the human amygdala from birth to adulthood, but not in autism. Proc Natl Acad Sci U S A. pii: 201801912. doi:
• Chareyron LJ, Amaral DG, Lavenex P (2016) Selective lesion of the hippocampus increases the differentiation of immature neurons in the monkey amygdala. Proc Natl Acad Sci USA 113: 14420–14425.