Descubriendo los orígenes del autismo, la depresión, el parkinson en el cerebro fetal

El origen de algunas enfermedades neuropsiquiátricas, como el autismo, el trastorno bipolar o la depresión, y ciertas enfermedades neurodegenerativas, Alzheimer y Parkinson, se pueden encontrar en las primeras etapas de la formación del cerebro en el feto. Es decir, antes de lo reconocido anteriormente, según un estudio del Hospital del Mar de la Investigación del Hospital y la Universidad de Yale, publicado en Comunicaciones de la naturaleza.

El trabajo se centró “Al buscar el origen de las enfermedades mentales en las primeras etapas del desarrollo fetal, especialmente en las células cerebrales“, explica el Dr. Gabriel Santpere, investigador de Miguel Servet e coordinador del Grupo de Investigación Neurogenómica del Programa de Investigación de Informática Biomédica del Instituto de Investigación del Hospital del Mar, un grupo conjunto de la Universidad Pompeu Fabra.

Para hacer esto, utilizaron una lista de casi 3.000 genes vinculados a enfermedades neuropsiquiátricas, patologías neurodegenerativas y malformaciones corticales, y simularon el efecto de su alteración en las células involucradas en el desarrollo del cerebro. Los resultados indican que muchos de estos genes ya son funcionales durante las fases iniciales del fetal Desarrollo en células madre, los progenitores que construyen el cerebro, creando neuronas y sus estructuras de apoyo.

Lograr esto no fue fácil. Este momento de desarrollo cerebral es muy difícil de estudiar. Por esta razón, los investigadores combinaron múltiples datos de cerebros humanos y de ratones, así como modelos celulares in vitro. Como el Dr. Nicola Micali, investigador asociado en el Laboratorio del Dr. Pasko Rakic en la Universidad de Yale y co-líder de la investigación, señala “,Los científicos generalmente estudian los genes de las enfermedades mentales en adultos, pero en este trabajo descubrimos que muchos de estos genes ya actúan durante las primeras etapas de la formación del cerebro fetal, y que sus alteraciones pueden afectar el desarrollo del cerebro y promover trastornos mentales más adelante.“.

Durante el estudio, se simularon redes reguladoras específicas para cada tipo de célula involucrada en el desarrollo del cerebro. Para ver cómo la activación o desactivación de los genes analizados vinculados a diversas enfermedades cerebrales afectó a las células progenitoras en sus diferentes etapas. Esto les permitió observar la importancia de cada gen en la aparición de alteraciones que causan diversas enfermedades. La lista abarca desde microcefalia e hidrocefalia hasta autismo, depresión, trastorno bipolar, anorexia o esquizofrenia, y también incluye Alzheimer y Parkinson.

En todas estas patologías, se encuentran genes involucrados en las primeras fases del desarrollo del cerebro cuando las células madre neurales son funcionales. “Cubrimos un amplio espectro de enfermedades que el cerebro puede tener y observamos cómo los genes involucrados en estas condiciones se comportan en las células madre neurales”, agrega Xoel Mato-Blanco, investigador del Instituto de Investigación del Hospital del Mar. Al mismo tiempo, señala que el trabajo “identifica ventanas temporales y tipos de células donde la acción de estos genes es más relevante, lo que indica cuándo y dónde debe dirigirse a la función de estos genes”.

Tener esta información “es útil para comprender el origen de las enfermedades que afectan la corteza cerebral, es decir, cómo las alteraciones genéticas se traducen en estas patologías”, dice el Dr. Santpere. Comprender estos mecanismos y el papel de cada gen en cada enfermedad puede ayudar a desarrollar terapias dirigidas que actúen sobre ellos, abriendo oportunidades para el gen terapia y tratamientos personalizados.