salud, neurociencia, autismo, epilepsia
La investigación colaborativa está impulsando el desarrollo de futuros tratamientos para aliviar los síntomas del autismo y la epilepsia.
20 enero 2025.- El gen de la neuropilina-2 codifica un receptor esencial para la comunicación entre células en el cerebro y desempeña un papel vital en la configuración del desarrollo del circuito neuronal. La neuropilina-2 regula la migración de neuronas inhibidoras y la formación y el mantenimiento de conexiones sinápticas en neuronas excitadoras, ambos procesos esenciales para el funcionamiento normal del cerebro.
Un estudio reciente dirigido por el neurocientífico Viji Santhakumar de la Universidad de California, Riverside , en colaboración con investigadores de la Universidad Rutgers en Newark, Nueva Jersey, proporciona nuevos conocimientos sobre cómo este gen influye en los cambios de comportamiento relacionados con el trastorno del espectro autista y la epilepsia.
Publicado en Nature Molecular Psychiatry , el estudio identifica posibles vías para desarrollar tratamientos para aliviar algunos de los síntomas desafiantes que se asocian comúnmente con estas afecciones coexistentes.
Investigación de los mecanismos de la neuropilina 2
Investigaciones anteriores han vinculado mutaciones en la neuropilina2 con trastornos neurológicos como el autismo y la epilepsia, pero los mecanismos implicados no han quedado del todo claros. En el estudio actual, Santhakumar y sus colaboradores crearon un modelo de ratón con “inactivación selectiva de neuronas inhibidoras” para examinar las consecuencias de la eliminación del gen de la neuropilina2 .
Descubrieron que la ausencia de neuropilina2 perjudica la migración de neuronas inhibidoras, alterando el delicado equilibrio entre las señales excitatorias e inhibidoras en el cerebro.
“Este desequilibrio conduce a conductas similares a las del autismo y a un mayor riesgo de convulsiones”, afirmó Santhakumar, investigador principal del estudio y profesor de biología molecular, celular y de sistemas. “Los resultados de nuestro estudio ponen de relieve cómo un único gen puede influir tanto en los sistemas excitatorios como inhibidores del cerebro. Demostramos que la alteración del desarrollo del circuito inhibidor es suficiente para provocar la coexistencia de conductas relacionadas con el autismo y la epilepsia. Si comprendemos mejor cómo funciona la neuropilina 2 en la formación de los circuitos del cerebro, podremos desarrollar terapias más específicas para diferentes características de estos trastornos”.
Alteraciones en la migración de neuronas inhibidoras
Un aspecto singular de la investigación es el enfoque en la migración de neuronas inhibidoras, un proceso en el que la neuropilina 2 desempeña un papel crucial. Al eliminar selectivamente la neuropilina 2 durante una ventana clave del desarrollo, los investigadores descubrieron alteraciones en la regulación inhibitoria del circuito, lo que condujo a déficits en la flexibilidad conductual, las interacciones sociales y un mayor riesgo de convulsiones.
Los hallazgos del estudio sugieren que apuntar a fases específicas del desarrollo neuronal podría abrir nuevas puertas para intervenciones terapéuticas, previniendo potencialmente la aparición de estos trastornos si se detectan temprano.
“Este estudio es un paso adelante en la comprensión de los fundamentos genéticos y de los circuitos del autismo y la epilepsia”, afirmó Santhakumar. “Es fundamental que sigamos explorando los mecanismos precisos que rigen el desarrollo y el mantenimiento de los circuitos, porque este conocimiento podría ayudarnos en última instancia a desarrollar nuevas intervenciones para una variedad de trastornos del desarrollo, desde el autismo hasta el trastorno por déficit de atención e hiperactividad y la esquizofrenia”.
Fuente: “Dysregulation of neuropilin-2 expression in inhibitory neurons impairs hippocampal circuit development and enhances risk for autism-related behaviors and seizures” by Deepak Subramanian, Carol Eisenberg, Andrew Huang, Jiyeon Baek, Haniya Naveed, Samiksha Komatireddy, Michael W. Shiflett, Tracy S. Tran and Vijayalakshmi Santhakumar, 22 November 2024, Molecular Psychiatry. DOI: 10.1038/s41380-024-02839-4
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