Mutación genética en el autismo encontrado para causar la hiperconectividad en el centro de la audiencia del cerebro

Junio 2, 2016 Admin Salud 0 17
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Una nueva investigación de Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) podría ayudar a explicar cómo una mutación genética que se encuentra en algunos individuos autistas conduce a dificultades en el procesamiento de señales auditivas y prestando atención al sonido espacial.

El estudio encontró que cuando un gen llamado PTEN sospecha autismo se elimina de las neuronas corticales auditivas - los principales caballos de batalla del centro de procesamiento de sonido del cerebro - las señales de que estas neuronas reciben de fuentes locales y de larga distancia se fortalecen más allá de los niveles normal. Estos efectos, los programas de estudio, pueden ser bloqueados por un medicamento que se usa actualmente como un inmunosupresor.

"Y 'de largo sido la hipótesis de que los trastornos del espectro autista (TEA) se derivan de una interrupción parcial de las conexiones de largo alcance en el cerebro durante el desarrollo", dice el profesor Tony Zador, quien dirigió el estudio. "Nuestro descubrimiento de que las neuronas-PTEN deficiente reciben entrada fuerte sugiere que tal ruptura puede ser causada ya sea aumentando la señal." El trabajo de su equipo aparece en la revista Journal of Neuroscience el 1 de febrero.




Aunque ASD puede ser el resultado de mutaciones en cualquiera de las docenas de genes candidatos, una tríada de síntomas centrales define todos los casos: el lenguaje alteración, deterioro de la interacción social, y restringidos y comportamiento repetitivo. "El desafío entonces era entender cómo este variado conjunto de genes candidatos y las vías que controlan convergen para hacer que la firma ASD común", dice Zador.

La corteza auditiva, que desempeña un papel fundamental en la atención auditiva y percepción, formar conexiones funcionales con otras cortezas sensoriales y las áreas críticas del cerebro. La red neuronal en la corteza auditiva era entonces un objetivo de los estudios para entender cómo las alteraciones en los circuitos neuronales contribuyen a la disfunción en los TEA.

El equipo de Zador centró por varias razones sobre el papel de un gen candidato sospecha de autismo, PTEN, alteraciones de los circuitos en la corteza auditiva. Bien conocido por su papel de un gen anticáncer que el crecimiento de células de combustibles, la proliferación y la supervivencia, este gen también se ha vinculado a la CIA a partir de una serie de estudios en humanos y ratones. PTEN mutaciones se han encontrado en los individuos autistas con extrema macroencephaly - un aumento en el volumen del cerebro. Pérdida de PTEN en ratones se encontró para aumentar el tamaño de celda y el número de conexiones neuronales en el cerebro.

Para descifrar el papel de PTEN en la conectividad funcional en la corteza auditiva, el grupo de Zador interrumpe selectivamente la función del gen PTEN en ratones adultos, sólo un subconjunto de neuronas en la corteza auditiva, dejando intacto el gen en las neuronas vecinas. Entonces, los científicos evaluaron el efecto de la pérdida de PTEN en la conectividad dentro de la corteza auditiva utilizando técnicas que implican la estimulación con láser o destellos de luz azul para desencadenar la actividad neuronal a nivel local o en otras áreas del cerebro que envían proyecciones neuronales en corteza auditiva.

El aumento rápido y robusto en la fuerza de tanto en el largo plazo y local, observado después de la pérdida de PTEN podría explicarse por un aumento que los científicos han observado en la longitud y la densidad de las espinas dendríticas - estructuras pequeñas, de pomo la proyección de una neurona que actúan como antenas de la señal de recepción.

Estos efectos podrían ser bloqueados, sin embargo, negando químicamente el efecto de la pérdida de PTEN. Una de las vías reguladas por la proteína PTEN implica detener una enzima intracelular llamada mTORC1, que promueve el crecimiento celular, entre otras cosas. El grupo de Zador encontró que los ratones deficientes en el tratamiento de PTEN por 10 días con la rapamicina inhibidor mTORC1 prevenir un aumento en el número de espinas dendríticas y la intensidad de la señal.

Mientras Zador está muy entusiasmado con este descubrimiento que sugiere que "mTORC1 podría ser una buena diana terapéutica para algunos casos de trastornos cerebrales mediada PTEN", también está ansioso por perseguir nuevas pruebas de su equipo que la conectividad hiper-cortical podría ser la "vía final "con la que diferentes vías genéticas ASD conducen a un solo ASD fenotipo. "Uso de la conectividad cortical como paradigma para la evaluación de los genes candidatos ASD podría proporcionar una visión de los mecanismos de los trastornos y tal vez incluso nos dará pistas para identificar nuevas estrategias terapéuticas", dice.

Este trabajo fue apoyado por becas de los Institutos Nacionales de Salud y Autism Speaks.

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