Las drogas experimentales reconfiguran las conexiones cerebrales en el autismo

Una nueva investigación de la Universidad de Texas Southwestern en Dallas ha identificado dos posibles nuevos tratamientos para el trastorno del espectro autista, dirigidos al impacto de un gen defectuoso en la comunicación neuronal.
Un nuevo estudio ha revelado que un gen relacionado con el autismo juega un papel diferente al que se había aceptado hasta ahora.

El autismo, que a menudo se usa como un término genérico para el trastorno del espectro autista (TEA), se caracteriza por comportamientos repetitivos, comunicación social deteriorada e intereses muy específicos.

Según las estimaciones de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), alrededor de 1 de cada 68 niños en los Estados Unidos han sido diagnosticados con TEA.

Los tratamientos para TEA a menudo se centran en abordar los síntomas del comportamiento y ayudar a las personas con el trastorno a aprender mejores estrategias de comunicación. Hasta ahora, relativamente pocos esfuerzos se han enfocado en las causas biológicas del autismo.

Ahora, los investigadores de la Universidad de Texas Southwestern en Dallas están explorando la ruta de aprender más acerca de estos factores biológicos con el fin de abordarlos directamente.

El estudio, dirigido por el Dr. Craig Powell, identificó dos posibles tratamientos que podrían restaurar los procesos de neurotransmisión afectados por la ausencia de un gen conocido como KCTD13.

El Dr. Powell y su equipo publicaron los resultados de su investigación en la revista Naturaleza.

El gen faltante 'afecta la función cerebral'

El gen KCTD13 codifica una proteína con el mismo nombre, y estudios previos relacionaron su nivel de expresión con el tamaño anormal del cerebro, argumentando que "[b] la pérdida y la ganancia [del segmento cromosómico que contiene este gen] confieren un riesgo significativo de autismo y retraso en el desarrollo ".

Sin embargo, la investigación del Dr. Powell y sus colegas reveló que KCTD13 desempeña un papel completamente diferente: no está ligado no al tamaño del cerebro, sino a la transmisión sináptica o la neurotransmisión. Esta es la capacidad de las neuronas para transmitir información.

"[N] os sorprendimos bastante de que la deleción de Kctd13 no produjera un aumento del tamaño del cerebro, un aumento de la proliferación de células embrionarias y cambios en la migración", dijo el Dr. Powell.Noticias médicas hoy, explicando que él y su equipo esperaban confirmar los resultados de estudios previos.

Los investigadores también identificaron medicamentos que pueden revertir la conectividad defectuosa que surge como resultado de la eliminación de este gen.

"La eliminación de este gen afecta la función cerebral de una manera importante, y encontramos una forma de reparar el daño. Pero tenemos más trabajo por hacer antes de probar estos tratamientos en las personas. Los resultados nos dan una pista sobre qué vías son alterado y dónde mirar ".

Dr. Craig Powell

El Dr. Powell y su equipo utilizaron ratones para investigar qué es lo que realmente hace la proteína KCTD13, y qué papel juega en el autismo.

En sus experimentos, eliminaron el gen que codificaba la proteína en ratones, y notaron que su ausencia redujo a la mitad el número de conexiones sinápticas en los cerebros de los animales.

Los investigadores notaron que en ausencia de KCTD13, los niveles de una proteína conocida como RhoA aumentan, lo que afecta la transmisión sináptica.

En su expresión normal, KTCD13 ayuda a regular esta proteína, permitiendo que las neuronas se comuniquen libremente.

Científicos prueban drogas con alto potencial

Para contrarrestar el efecto de la supresión del gen, el Dr. Powell probó diferentes tipos de fármacos inhibidores de RhoA: Rhosin y Exoenzyme C3.

Este enfoque fue exitoso, restaurando la transmisión sináptica normal en menos de 4 horas.

El tiempo relativamente corto que tardó la droga en mostrar su efecto nuevamente tomó a los científicos por sorpresa.

"También nos sorprendió que la incubación de las rodajas de cerebro en los inhibidores RhoA podría revertir las anomalías sinápticas dentro del marco de tiempo relativamente corto de unas pocas horas", dijo el Dr. PowellMNT.

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Aún así, los efectos positivos solo fueron visibles a corto plazo, por lo que los investigadores se interesan en verificar la frecuencia con la que deben administrarse estos fármacos para mantener su impacto.

"Demostramos que la incubación de estos medicamentos en cortes cerebrales agudos podría restaurar la función sináptica de manera aguda en el corto plazo", explicó el Dr. Powell.

"En el futuro", agregó, "esperamos realizar experimentos para determinar si la administración a largo plazo in vivo de estos o medicamentos similares también podría conducir a la restauración de larga duración de la función sináptica en el cerebro".

Los investigadores señalan que Exoenzyme C3 se está probando actualmente en ensayos clínicos para el tratamiento de la lesión de la médula espinal. Si tienen éxito, esperan que estos ensayos suavicen el camino para más pruebas del potencial del fármaco en los tratamientos de ASD, también.

Mientras tanto, el Dr. Powell y su equipo desean enfocar sus esfuerzos en estudios adicionales del gen KCTD13, cuyo complejo papel en el contexto de la neurotransmisión todavía no se ha entendido del todo.

"Hay varios pasos a seguir a partir de esta investigación", nos dijo el Dr. Powell. "Primero, quisiéramos saber si los niveles de RhoA están alterados en modelos [...] de ratones o pacientes [que carecen del segmento cromosómico que contiene KCTD13]".

"En segundo lugar, nos gustaría determinar si el comportamiento locomotor anormal [observado] en los ratones Kctd13 podría ser rescatado mediante el tratamiento de todo el animal con inhibidores RhoA", agregó.

Finalmente, el investigador expresó su interés en "mirar otros modelos genéticos del autismo que se predice que alterarán la vía RhoA".