Por Agencias
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Cambios genéticos similares en dos tipos diferentes de células cerebrales pueden contribuir al deterioro cognitivo en la esquizofrenia y el envejecimiento.
Así lo comprobaron investigadores estadounidenses cuando examinaron la expresión genética en más de un millón de células cerebrales recolectadas post-mortem de 191 donantes.
Se descubrió que las personas con esquizofrenia y l@s adultos mayores tenían una expresión comparativamente reducida de genes específicos, tanto en las neuronas, como en las células de soporte llamadas “astrocitos”.
«La ciencia a menudo se centra en qué genes expresa cada tipo de célula», explica Steve McCarroll, neurobiólogo genómico del Instituto Broad del MIT y Harvard.
«Estos tipos de células no actúan como entidades independientes, sino que tienen una coordinación muy estrecha. La fuerza de esas relaciones nos dejó sin aliento», añade el galeno.
Los científicos denominaron a estos cambios sincronizados, implicados en ‘centros de comunicación’ llamados sinapsis, Programa de Astrocitos y Neuronas Sinápticas (SNAP).
Ahora que sabemos que el SNAP existe, es posible que podamos desarrollar formas de proteger las capacidades cognitivas y tratar el deterioro del envejecimiento y la esquizofrenia.
«Nuestros resultados sugieren que estas relaciones entre la esquizofrenia y el envejecimiento surgen de cambios celulares y moleculares compartidos», escriben los autores del estudio publicado en la prestigiosa revista Nature.
Para observar de cerca cómo varían naturalmente nuestros cerebros, McCarroll y sus colegas utilizaron la secuenciación de ARN de un solo núcleo y entrenaron un modelo de inteligencia artificial para examinar la actividad genética en células individuales.
«Para detectar la coordinación entre los astrocitos y las neuronas en la esquizofrenia y el envejecimiento, necesitábamos estudiar muestras de tejido de un gran número de individuos», indicó la neurocientífica Sabina Berretta del Broad Institute, coautora principal junto con McCarroll.
Los expertos observaron las células de la corteza prefrontal de 94 personas con esquizofrenia y 97 personas sin la enfermedad entre las edades de 22 y 97 años.
Esta área del cerebro desempeña un papel en varios procesos cognitivos complejos y funciones ejecutivas, indica el reporte.
Descubrieron que cuando las neuronas movilizaban la actividad de genes relacionados con las sinapsis, los astrocitos se unían y comenzaban a activar la expresión del grupo específico de genes SNAP, y esta actividad también se coordinó cuando la expresión genética se redujo.
En el pasado, estudios han encontrado que los astrocitos controlan los genes responsables de producir colesterol, que es crucial para la construcción de sinapsis.
Además, se ha observado una producción reducida de colesterol en experimentos con ratones de trastornos cerebrales, que conllevan deterioro cognitivo y cambios estructurales en el cerebro.
«La ciencia sabe desde hace mucho tiempo que las neuronas y las sinapsis son importantes en el riesgo de esquizofrenia», explica la primera autora Emi Ling, bióloga neuronal del Broad Institute.
«Pero al formular la pregunta de otra manera, preguntando qué genes regula dinámicamente cada tipo de célula, encontramos que los astrocitos también probablemente estén involucrados», señaló Ling.
También descubrieron que el SNAP también varía entre los jóvenes san@s, ya sea aumentando o disminuyendo su expresión, pero siempre está coordinado entre los astrocitos y las neuronas.
En much@s adultos mayores, incluidos aquell@s con y sin esquizofrenia, SNAP disminuyó significativamente.
El cerebro elimina las sinapsis antiguas y forma otras nuevas, lo que se cree que hace que el cerebro humano sea más adaptable, y las investigaciones han relacionado el riesgo de esquizofrenia con genes que contribuyen a la función sináptica.
También se sabe que el riesgo genético de esquizofrenia está relacionado con una disminución de la cognición en las personas mayores, y tener esquizofrenia aumenta las posibilidades de que una persona desarrolle demencia en el futuro.
Como muchas afecciones neurológicas, las causas fundamentales de la esquizofrenia son complejas y no están claras, aunque parecen estar involucrados múltiples factores genéticos, ambientales y biológicos.
Los síntomas a largo plazo, como alucinaciones y problemas cognitivos, aparecen con frecuencia en la edad adulta temprana, y los medicamentos actuales tratan principalmente las alucinaciones, por lo que necesitamos tratamientos para otros síntomas del trastorno debilitante.
La esperanza es que encontrar factores o terapias que impulsen el SNAP pueda aliviar los síntomas cognitivos en pacientes con esquizofrenia y ayudar a la población general a mantener la función cognitiva en la vejez.
Los investigadores están estudiando si el trastorno bipolar, la depresión y otras afecciones tienen cambios similares y planean observar SNAP en más regiones del cerebro.
