El trastorno del espectro autista (TEA), que afecta a alrededor de 1 de cada 60 niños, incluye una amplia gama de afecciones que se caracterizan por una capacidad reducida para comunicarse e interactuar socialmente.
En los últimos años los científicos han aprendido que el TEA suele ser causado por cambios en las instrucciones genéticas de cómo el cerebro en desarrollo se conecta, comenzando en el segundo trimestre del embarazo y continuando hasta la primera infancia.
A pesar de esos avances, no se conoce con claridad cómo los circuitos cerebrales maduros producidos por esas instrucciones confusas difieren en las personas con autismo, o cómo estos cambios producen los síntomas que definen el trastorno. Esta es una de las razones por las que actualmente no hay terapias médicas para revertir o tratar estos síntomas.
Identificando diferencias
En este sentido, un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF), mediante el uso de técnicas novedosas para buscar diferencias en la actividad de los genes en tipos específicos de células cerebrales, se propuso comprender cómo los cerebros de las personas diagnosticadas con autismo se diferencian de los cerebros neurotípicos a nivel del circuito neural.
A tal fin, los investigadores compararon muestras de cerebro de 15 personas con autismo que murieron entre las edades de 4 y 22 años, con muestras de cerebro de 16 personas que murieron en el mismo rango de edad de causas no neurológicas. En total, el equipo realizó la secuenciación de ARN de un solo núcleo en más de 100.000 células individuales.
Dado que muchos de los pacientes con autismo sufrieron convulsiones, los investigadores también examinaron muestras cerebrales de pacientes con epilepsia, y de ese modo identificar cambios cerebrales más propensos a provenir de convulsiones que del autismo en sí.
Estos análisis revelaron que los cerebros de personas con autismo contenían un conjunto común de cambios en los genes involucrados en la comunicación sináptica entre las neuronas.
Estos cambios se encontraron específicamente en las células de las capas superiores del neocórtex que son responsables del procesamiento de la información local. Los investigadores también encontraron cambios en las células cerebrales no neuronales, llamadas glía, que podrían afectar su papel en el mantenimiento de circuitos neuronales saludables.
Una nueva esperanza
Se sabe que muchos de los genes que los investigadores encontraron que se expresan de manera diferente en los cerebros de las personas con autismo se expresan ampliamente en todo el cerebro, pero solo en estas células parecían estar significativamente alteradas en los cerebros de los individuos con autismo.
Sorprendentemente, la extensión de los cambios en la expresión génica en estos grupos de células muy específicos, se correlacionó estrechamente con la gravedad de los síntomas de comportamiento de los pacientes.
Los investigadores han temido durante mucho tiempo que un trastorno con síntomas y causas genéticas tan diversos como el TEA, sea tan variable a nivel neurológico que cada individuo requiera esencialmente una forma única de tratamiento.
El hecho de que los investigadores pudieron identificar un conjunto común de cambios entre diversos pacientes de diferentes edades y antecedentes genéticos, ofrece una nueva esperanza de que algún día podría haber un tratamiento común para muchas personas con el trastorno neurológico.
Referencia: Single-cell genomics identifies cell type–specific molecular changes in autism. Science, 2019. https://doi.org/10.1126/science.aav8130