Un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Shinshu en Nagano, Japón, hizo un descubrimiento clave sobre el mecanismo que causa la microcefalia con pontino y la hipoplasia cerebelosa (MICPCH), un raro trastorno genético que afecta el desarrollo del cerebro.
MICPCH, una de las 2 discapacidades intelectuales relacionadas con CASK, es una condición rara, con solo 53 casos en mujeres y 7 casos en hombres descritos hasta la fecha en la literatura. Los síntomas del trastorno incluyen una cabeza anormalmente pequeña al nacer que no crece al mismo ritmo que el cuerpo, discapacidad intelectual grave, subdesarrollo en el cerebelo y la protuberancia del cerebro, convulsiones, trastornos del sueño, pérdida de visión y audición y disminución del tono muscular. El MICPCH es causado por mutaciones en el gen que proporciona instrucciones para elaborar una proteína llamada serina proteína quinasa dependiente de calcio / calmodulina (CASK), y el gen CASK se encuentra en el cromosoma X. La proteína se encuentra principalmente en las neuronas y ayuda a controlar la expresión de genes que son importantes para el desarrollo del cerebro.
En el reciente estudio publicado en la revista Molecular Psychiatry, los investigadores superaron los obstáculos para estudiar la deficiencia de CASK en ratones mediante el uso de la inactivación del cromosoma X en ratones hembras, eliminando el gen CASK sin matar a los ratones. Luego examinaron las funciones sinápticas de las neuronas knock-out de CASK en cortes cerebrales agudos de ratones hembras heterocigotos, y examinaron las neuronas knockdown de CASK en cortes cerebrales agudos generados por la electroporación in utero.
«A diferencia de la mayoría de los trastornos genéticos en los que todas las células en el cuerpo tienen el mismo genotipo mutante, nuestro modelo de enfermedad posee células normales y mórbidas en el cuerpo como resultado de la inactivación del cromosoma X», explicó el autor del estudio Katsuhiko Tabuchi, MD, Doctorado, en una entrevista con Rare Disease Report. El estudio examinó el papel de CASK en el mantenimiento del equilibrio de las neuronas excitadoras y las neuronas inhibitorias en el cerebro que trabajan para aumentar y disminuir la actividad cerebral, y cómo las mutaciones en el gen y un desequilibrio en este mecanismo conducen a trastornos neurológicos.
«En nuestro estudio, encontramos un aumento en la función sináptica excitatoria y una disminución en la función sináptica inhibitoria solo en las neuronas mutantes CASK, pero no en las neuronas de tipo salvaje en el mismo cerebro», agregó Tabuchi.
El equipo del estudio encontró que el desequilibrio es causado por una disminución en la concentración de un receptor específico en la membrana que recibe señales de otras neuronas, y el aumento de la concentración restablece el equilibrio. Los hallazgos, dijo Tabuchi, pueden tener implicaciones importantes para otros trastornos mentales como el autismo o la epilepsia.
«Aunque la cantidad de pacientes con síndrome de MICPCH no es mucha, creo que la idea básica en nuestro estudio sería aplicable, al menos, a los otros trastornos del desarrollo neurológico de las mujeres ligadas al X, como el síndrome de Rett, de los cuales la fisiopatología se ve afectada por inactivación del cromosoma x «, explicó.
Tabuchi dijo que los hallazgos pueden ayudar con la investigación sobre el medicamento contra la epilepsia Diazepam, un potenciador de la transmisión sináptica inhibitoria. «Puede ser perjudicial si afecta a las células normales en los pacientes con esos trastornos», dijo. “Nuestros ratones modelo pueden proporcionar la respuesta probando esos medicamentos. Para el siguiente paso de nuestro trabajo, nuestro objetivo es estudiar cómo la asimetría de la distribución de 2 genotipos diferentes de células afecta los síntomas de los trastornos. También queremos estudiar si las neuronas normales y mutantes constituyen un circuito neural por separado o cooperativamente «.
El estudio, «Deficiencia de calcio / calmodulina dependiente de la serina proteína quinasa altera el equilibrio excitatorio-inhibitorio de las sinapsis al disminuir la regulación de GluN2B», se publicó en Molecular Psychiatry.
Einav Keet
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Fuente: http://bit.ly/2J8hkCQ
