Autismo, obesidad y esquizofrenia gen aislado

El tamaño de la cabeza de un bebé a menudo está relacionado con trastornos neurológicos, como el autismo, que afecta a 1 de cada 88 niños. Ahora, los investigadores del Centro Médico de la Universidad de Duke han identificado genes responsables del tamaño de la cabeza al nacer al insertar genes humanos en el pez cebra. El estudio se publica en línea en la revista Naturaleza.
Nicholas Katsanis, Ph.D., Jean y George Brumley Jr. M.D., profesor de Biología del Desarrollo y profesor de Pediatría y Biología Celular (ambos en el Centro Médico de la Universidad de Duke, explicaron:

"En la investigación médica, necesitamos diseccionar los eventos en biología para que podamos entender los mecanismos precisos que dan lugar a los rasgos del desarrollo neurológico. Necesitamos científicos expertos para trabajar codo a codo con los médicos que ven tales problemas anatómicos y de otro tipo en los pacientes, si somos para resolver efectivamente muchos de nuestros problemas médicos ".

Aunque el equipo sabía que una región del cromosoma 16 contribuye al autismo y la esquizofrenia, descubrieron que las alteraciones dentro de esta región también están asociadas a cambios en el tamaño de la cabeza de un recién nacido.
Según los investigadores, la región tuvo grandes eliminaciones y duplicaciones en el ADN, por lo que es más difícil abordar el problema, explicaron los autores.
Katsanis, quien también es director del Centro de Duke para el modelado de enfermedades humanas, dijo:

"La interpretación es tremendamente difícil", porque una duplicación del ADN o del ADN faltante normalmente implica genes múltiples.
Es muy difícil pasar de 'aquí hay una región con muchos genes, a veces más de 50' a 'estos son los genes que están impulsando esta patología'.
Hubo un momento de bombilla. El área del genoma que estábamos explorando dio lugar a defectos recíprocos (opuestos) en términos de crecimiento de células cerebrales, por lo que nos dimos cuenta de que la sobreexpresión de un gen en cuestión podría dar un fenotipo: una cabeza más pequeña, mientras que apagar el mismo gen podría producir el otro, una cabeza más grande ".

El equipo insertó un área de duplicación común del cromosoma 16 humano que se sabe que contiene 29 genes en embriones de pez cebra con el fin de identificar cuál podría causar una cabeza pequeña (microcefalia) en los peces. Luego, los investigadores suprimieron el mismo conjunto de genes para determinar si alguno causaba una gran cabeza (macrocefalia) en el pez. Sabían que la eliminación de la región que contenía estos 29 genes se produjo en el 1,7% de los niños con autismo.
Katsanis explicó:

"Ahora podemos pasar de un hallazgo genético sensible a la dosis y comenzar a hacer preguntas razonables sobre este gen en lo que respecta a los rasgos neurocognitivos, lo cual es un gran salto.
Muchas condiciones humanas tienen características anatómicas que también están relacionadas con la genética. Existen limitaciones importantes en el estudio del comportamiento autístico o de la esquizofrenia en el pez cebra, pero podemos medir el tamaño de la cabeza, el tamaño de la mandíbula o las anomalías faciales ".

Los científicos descubrieron que un solo gen, llamado KCTD13, es responsable de determinar el tamaño de la cabeza en el pez. El gen funciona al regular la producción y destrucción de nuevas células cerebrales.
Katsanis explicó:

"Este gen contribuye a los casos de autismo, y probablemente esté asociado con la esquizofrenia y también con la obesidad infantil.
Una vez que tenga la proteína, puede comenzar a hacer preguntas funcionales valiosas y aprender lo que el gen hace en el animal o el ser humano ".

Según los investigadores, cientos, si no miles, de tales deleciones y duplicaciones cromosómicas se han identificado en individuos con una amplia variedad de problemas clínicos, particularmente en aquellos que padecen trastornos del neurodesarrollo.
Katsanis explicó:

"Ahora podemos tener una herramienta eficiente para diseccionarlos, lo que nos da la capacidad de mejorar el diagnóstico y la comprensión de los mecanismos de la enfermedad".

Los hallazgos de este estudio indican que KCTD13 es un importante contribuyente a algunos casos de autismo, y también destaca la acción sinérgica de este gen con otros dos genes en la región, denominados MVP y MAPK3.
Escrito por Grace Rattue