Descubierta la función de un nuevo gen en la esquizofrenia

Un grupo de investigadores ha descrito el papel de uno de los genes relacionados con la esquizofrenia.

Los científicos sostienen que la ausencia del gen Erbb4 provoca un aumento ‘desproporcionado’ de la actividad y sincronización de las neuronas excitadoras.
Aunque ya se conocen algunos genes implicados en la aparición de la esquizofrenia, la función de muchos de ellos es todavía desconocida.

Ahora, una investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) desvela la función de uno de ellos. Se trata del gen Erbb4 y su misión en el cerebro se describe en un artículo publicado hoy en la revista Neuron.

Según el estudio, este gen codifica un receptor de la familia de las proteínas de tirosina quinasas. Dicho gen se expresa de forma muy específica en una población concreta de neuronas inhibitorias y, por lo tanto, está relacionado con las conexiones que se producen entre ellas.
La esquizofrenia es un desorden neurológico caracterizado por trastornos en la percepción de la realidad y un profundo deterioro cognitivo.

Según Óscar Marín, investigador en el Instituto de Neurociencias y codirector de la investigación, “es necesario entender mejor las causas de un trastorno tan complejo como este para poder diseñar aproximaciones terapéuticas racionales, ya que solo se podrá disponer de fármacos eficientes si realmente se conoce qué es exactamente lo que funciona mal dentro del cerebro de un paciente con esta enfermedad”.

Actividad de las neuronas excitadoras
La corteza cerebral es la región más compleja del cerebro y es responsable de la capacidad de razonamiento, el lenguaje y el comportamiento social. Así, “el correcto funcionamiento de estos procesos depende, en última instancia, de las conexiones neuronales, conocidas como sinapsis”, aclara Beatriz Rico, investigadora en el mismo centro que Marín y también codirectora de la investigación.

Las conexiones sinápticas pueden ser de dos tipos: inhibidoras y excitadoras. En este caso, el gen asociado a la dolencia se relaciona con neuronas de sinapsis inhibitoria y resulta “fundamental para que dichas neuronas reciban y realicen su número normal de conexiones”, añade Rico.

Los experimentos, llevados a cabo en ratones en los que se silenció el gen Erbb4, demostraron que su ausencia provoca un aumento desproporcionado de la actividad y sincronización de las neuronas excitadoras.

“Dicha alteración reproduce de forma muy precisa algunos de los cambios en la actividad cerebral que ocurren en pacientes de esquizofrenia”, concluye Marín. Estos cambios han sido, a su vez, relacionados con los déficits cognitivos que caracterizan a la enfermedad.

Referencia bibliográfica: Isabel del Pino, Cristina García‐Frigola, Nathalie Dehorter, Jorge R. Brotons‐Mas, Efrén Álvarez‐Salvado, María Martínez de Lagrán, Gabriele Ciceri, María Victoria Gabaldón, David Moratal, Mara Dierssen, Santiago Canals, Oscar Marín, and Beatriz Rico. “Erbb4 Deletion from Fast‐Spiking Interneurons Causes Schizophrenia‐like Phenotypes”. Neuron. DOI: 10.1016/j.neuron.2013.07.010

Esquizofrenia: Está en el “cableado” del cerebro

Al igual que los cables deben estar aislados para conducir eficazmente los impulsos eléctricos, las células nerviosas deben ser aisladas por la mielina para transmitir con eficacia los impulsos neuronales.

Utilizando imágenes de resonancia magnética o MRI típica, se pueden distinguir visualmente las partes del cerebro que se ven negro y partes que se ven grises. La mielina es más frecuente en la sustancia blanca porque este componente del tejido cerebral está compuesto principalmente por las proyecciones de las células nerviosas (axones) que están cubiertos por la mielina y que transmiten información de una parte del cerebro a otra.

En un nuevo artículo en la revista Biological Psychiatry , Du Fei y sus colegas de la Escuela de Medicina de Harvard combinan dos tipos de imágenes del cerebro que caracterizan las anormalidades en la sustancia blanca en la esquizofrenia.

Un tipo de formación de imágenes , llamado espectroscopia de resonancia magnética , mide los niveles de productos químicos particulares en el cerebro . Otro enfoque , llamado imagen por transferencia de magnetización , es sensible a los cambios en el nivel de la mielina en la sustancia blanca .

” La idea de que el cerebro en la esquizofrenia se caracteriza por anormalidades en las conexiones entre regiones cerebrales distantes no es nuevo, y los estudios de imagen con tensor de difusión han sugerido durante mucho tiempo que la sustancia blanca que son éstas las conexiones viajes anormal en esta condición “, explicó el autor principal, Dr. Dost Öngür . “Sin embargo , no hemos tenido las herramientas para determinar si las anomalías son en los axones , o la vaina de mielina alrededor de los axones , o ambos. ”

Los investigadores encontraron evidencia de anomalías tanto en la mielina y axones en los pacientes con esquizofrenia , en comparación con los individuos sanos que se sometieron a la misma prueba. Más específicamente , se encontraron reducido la mielinización de las vías de la materia blanca en la esquizofrenia , y también la difusión anormal de N – acetil aspartato , un pensamiento metabolito a ser predominantemente localizado dentro de las células nerviosas .

Este patrón de resultados es indicativa de anomalías en el procesamiento de la información y déficits cognitivos , lo cual es consistente con lo que los científicos ya saben sobre cómo el cerebro se ve afectada por la esquizofrenia y los síntomas asociados con este trastorno .

“Este estudio ofrece nueva evidencia de que las anomalías mielinización en la esquizofrenia se asocian con alteraciones en la integridad funcional de la materia blanca . A medida que la materia blanca lleva la comunicación a larga distancia en el cerebro, los nuevos resultados plantean nuevas preguntas sobre el impacto funcional y el tratamiento de estos déficits neuronales ” , dijo el doctor John Krystal, editor de Biological Psychiatry .

Estos hallazgos son importantes porque sugieren que ” las alteraciones en la sustancia blanca en la esquizofrenia son complejos e interconectados ” , añadió Öngür . ” Una estrategia para afectar tanto a la salud axonal y la síntesis de la mielina puede ser necesaria para restaurar el funcionamiento normal de la materia blanca en esta condición . ”

Una estrategia para restaurar el funcionamiento anormal no es probable que en un futuro próximo , pero los avances proporcionados por este estudio y otros similares que ayudan a reunir a los científicos cada vez más cerca de ese objetivo final. Medical Press

Descubren gen de la esquizofrenia

En una zona rural de Finlandia, científicos descubrieron un gen que puede ser clave en el desarrollo de la esquizofrenia: cuando falta, el riesgo enfermar de este mal aumenta drásticamente.

La esquizofrenia es una enfermedad relativamente común. Se calcula que un uno por ciento de la población corre peligro de sufrirla en algún momento de su vida. Un hecho asombroso: en el noreste de Finlandia la frecuencia es tres veces mayor. “Todos los pueblos en esta región rural y escasamente poblada fueron fundados por 40 familias en el siglo XVII”, dice Aarno Palotie, genetista del Instituto Finlandés de Medicina Molecular, con sede en Helsinki. Todos los 20.000 habitantes son descendientes de esas 40 familias. “La esquizofrenia es especialmente frecuente y el trasfondo genético único. Estas circunstancias nos proporcionaron una oportunidad extraordinaria de investigar la enfermedad”, explica Palotie a DW. Con sus colegas buscó particularidades en el material genético de los habitantes y encontró algo: el gen TOP3ß faltaba en muchos casos.

Gracias a ese gen, el cuerpo puede producir una proteína que condiciona el material genético. Por lo visto, también influye en la producción de alteraciones en el cerebro, porque personas que carecen del gen corren un riesgo elevado de volverse esquizofrénicas, no solo en Finlandia, sino en todo el mundo. “Examinando a personas en grandes ciudades, de orígenes étnicos muy diferentes, nunca lo hubiéramos descubierto”, dice Palotie.

Los esquizofrénicos sufren de alucinaciones y delirios; la enfermedad afecta el lenguaje y la capacidad de pensamiento. Una detección temprana, antes de que el paciente se haya replegado completamente en su mundo de fantasía, posibilita un tratamiento médico.
Ayuda desde Alemania

Durante el proceso de investigación, a los científicos finlandeses les llegó un correo de un equipo de bioquímicos de la Universidad de Wurzburgo. Georg Stoll y sus colegas ya sospechaban un vínculo entre la esquizofrenia y el gen TOP3ß. Cuando se enteraron por Internet de los descubrimientos del equipo de Palotie, se pusieron en contacto con él. “Los resultados encajaban perfectamente con nuestra teoría”, dice Stoll a DW. Los científicos finlandeses y alemanes decidieron cooperar para comparar los datos y, en efecto, resultó que la probabilidad de sufrir una psicosis esquizofrénica aumenta drásticamente cuando falta la proteína del TOP3ß.

Otra pieza del puzzle
El TOP3ß no es ni el primero ni el único gen que los científicos relacionan con el riesgo de desarrollar la enfermedad. Ya se han descubirto varios genes de ese tipo, incluso toda una concentración en el cromosoma 22. Sin embargo, muy a menudo se desconoce la causa bioquímica del efecto observado. Con el TOP3ß también es así: hasta el momento, solo se sabe que la proteína producida gracias a este gen tiene algún efecto en el núcleo de la célula. "La ventaja es que sabemos exactamente dónde se produce ese efecto”, aclara Stoll, “de manera que sabemos dónde buscar.”

El próximo paso será averiguar cuál es la disfunción en la célula que ocurre cuando falta la proteína en cuestión y en qué medida está relacionada con la esquizofrenia.
Un objetivo a largo plazo

¿Por qué es importante saber cuáles son los genes que influyen en una enfermedad? De partida, sería posible examinar el material genético de una persona para saber si existen esos factores de riesgo. Sin embargo, Stoll no lo considera una buena idea: “La ausencia de TOP3ß no siempre entraña la esquizofrenia”, aclara.

El objetivo es otro: el conocimiento sobre dichos genes juega un papel importante en el desarrollo de nuevos medicamentos, por ejemplo una sustancia que sustituya la proteína faltante. Pero según Stoll, aún distamos mucho de eso: “Descubrir un gen particular y caracterizar su función es un buen paso en la dirección correcta, pero no se puede esperar que en seguida seamos capaces de curar la esquizofrenia.” Fuente: DW Ciencia

Un 'interruptor' defectuoso en el cerebro podría ser el causante de los síntomas de la esquizofrenia

Un estudio británico muestra que, en estos pacientes, el proceso de conmutación entre la ínsula y la corteza frontal presenta anomalías, lo que explicaría, por ejemplo, las alucinaciones y las voces interiores.

Científicos de la Universidad de Nottingham, en Reino Unido, han demostrado que los síntomas psicóticos, como delirios y alucinaciones, que experimentan las personas con esquizofrenia pueden ser causados por la falta de conexión entre dos importantes regiones del cerebro: la ínsula y la corteza frontolateral. Los resultados del estudio se publican en la revista Neuron.

El hallazgo, señalan los académicos, podría servir de base para tratamientos más específicos y con menos efectos secundarios. El trabajo, dirigido por el profesor Peter Liddle y el doctor Lena Palaniyappan, de la División de Psiquiatría de la Universidad y con sede en el Instituto de Salud Mental, se centró en la región de la ínsula, una ‘isla’ que se halla en el interior del cerebro, y que se encarga de la conmutación sin fisuras entre el mundo interior y el mundo exterior.

Lo explica el Dr. Palaniyappan: "En nuestra vida cotidiana, cambiamos constantemente de mundo privado interior a mundo exterior mediante un proceso de conmutación que está habilitado por la conexión entre la ínsula y la corteza frontal. Este proceso parece estar alterado en los pacientes con esquizofrenia".

Según este especialista, esto podría explicar por qué los pensamientos devienen, en algunos instantes, realidad objetiva externa, lo que da pie a las alucinaciones y a las ‘voces’. Asimismo, contribuiría a explicar las dificultades para interiorizar los placeres materiales externos (disfrutar, por ejemplo, de una melodía musical o eventos sociales), así como el embotamiento emocional que se produce en pacientes con psicosis.

Patrones de plegado demasiado lisos
Los investigadores de Nottingham utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para comparar los cerebros de 35 voluntarios sanos con los de 38 pacientes esquizofrénicos, y los resultados mostraron que, mientras que en la mayoría de los individuos sanos este proceso de conmutación entre regiones cerebrales se llevaba a cabo sin problemas, no sucedía lo mismo en el caso de los enfermos de esquizofrenia.

Los resultados del estudio podrían abrir la puerta al desarrollo de tratamientos más efectivos para la esquizofrenia, una dolencia que afecta a una de cada cien personas. Los científicos no están seguros de cuál es la causa, si bien se sabe que el consumo de drogas incrementa entre tres y cuatro veces la probabilidad de desarrollar sus síntomas.

También se cree que el subdesarrollo del cerebro en el útero causado por complicaciones en el embarazo y en la primera infancia por cuestiones como la desnutrición podría ser determinante. Observaciones anteriores de este grupo de científicos también han revelado la presencia de patrones de plegado demasiado lisos en la región de aislamiento del cerebro en los pacientes, lo que sugiere un deterioro en el desarrollo normal de esta estructura en la esquizofrenia.

En la actualidad, el tratamiento implica una combinación de medicamentos antipsicóticos, terapias psicológicas e intervenciones sociales. Actualmente, sólo uno de cada cinco pacientes con esquizofrenia logra una recuperación completa.

Estimulación magnética intracraneal
Los fármacos antipsicóticos, aunque eficaces en algunos pacientes, presentan tasas de aceptación pobres, ya que a largo plazo muchos pacientes dejan de tomarlos, lo que lleva a la recurrencia de los síntomas incapacitantes. Los investigadores de Nottingham están estudiando una técnica llamada estimulación magnética transcraneal, que se sirve de un impulso magnético para estimular las regiones del cerebro que funcionan mal.

A pesar de que la región insular está tan profundamente enterrada en el cerebro que la EMT por lo general resulta ineficaz, los resultados del estudio de Nottingham sugieren que el bucle entre la ínsula y la corteza frontal podría ser tratado con EMT para estimular la ínsula y restablecer el "interruptor".

Otras opciones de tratamiento podrían incluir el uso de una terapia de meditación, ya que se ha demostrado que esta técnica aumenta los patrones de plegado dentro de la zona de aislamiento del cerebro. Neuron (2013) JANO.es