El autismo es uno de los objetivos de investigación científica más importantes de la actualidad, sin embargo, aún hay mucho por comprender respecto a los factores de riesgo y causas de lo originan.
Aunque también existen ciertas peculiaridades en torno a este trastorno. Por ejemplo, durante mucho tiempo se han registrado informes de padres que han notado que los rasgos del comportamiento autista de sus hijos disminuyeron durante un episodio de fiebre. Y se han llevado a cabo algunos estudios a gran escala en los últimos 15 años, pero no se había encontrado una relación causal entre la fiebre y este.
Sin embargo, un equipo de investigadores del MIT y Harvard Medical School decidió estudiar el tema a profundidad experimentando con ratones y descubrieron detalles sobre los mecanismos celulares detrás de este fenómeno.
Todo parece ser a causa de la liberación de una molécula inmune llamada IL-17a durante algunos casos de infección, la cual suprime una pequeña región de la corteza cerebral relacionada con déficits de comportamiento social en ratones en estudios previos.
Las infecciones durante el embarazo y el autismo
Un estudio de 2010 que incluyó a todos los niños nacidos en Dinamarca entre 1980 y 2005 encontró que las infeccione virales graves durante el primer trimestre del embarazo aumentaron tres veces el riesgo de que los niños presentaran autismo.
Además, las infecciones graves, como influenza, gastroenteritis viral e infecciones graves del tracto urinario durante el segundo trimestre de embarazo se vincularon con un 1,42 veces aumento de dicho riesgo.
Por su parte, Choi y Jun Huh, profesor asistente de inmunología en la Escuela de Medicina de Harvard, son los autores principales del nuevo estudio, ya han estudiado los vínculos entre inflamación y autismo.
En 2016, encontraron también que los ratones nacidos de madres que experimentan una infección grave durante el embarazo tenían muchas más probabilidades de mostrar déficit en la sociabilidad, comportamientos repetitivos y comunicación anormal.
Pero en aquel momento se dieron cuenta de que estos problemas eran causados por la exposición a la IL-17a materna, una molécula que produce defectos en una región específica del cerebro de los embriones en desarrollo, S1DZ. Esta región es parte de la corteza somatosensorial y se cree que se encarga de detectar dónde está el cuerpo en el espacio.
“La activación inmune en la madre conduce a defectos corticales muy particulares, y esos defectos son responsables de inducir comportamientos anormales en la descendencia”.
Ratones con fiebre pero más sociales
Pero en su nueva investigación, Choi y Huh querían conocer el vínculo entre la fiebre y la reducción de los síntomas del autismo, partiendo de la duda de si usar modelos de ratón con trastornos del neurodesarrollo podría servir para simular este fenómeno.
Empezaron con ratones que exhibían síntomas de comportamiento debido a la exposición a la inflamación durante la gestación, a los cuales inyectaron un componente bacteriano llamado LPS, que causa fiebre. Y en efecto, las interacciones sociales de los animales volvieron a la normalidad de manera temporal.
Los experimentos también revelaron que durante la inflamación, estos ratones producen IL-17a, la cual se une a los receptores de la región S1DZ y reduce la actividad neuronal en la misma, haciendo que los ratones estén más interesados en interactuar con otros ratones temporalmente.
No es la fiebre, sino la liberación de citocinas
En otro experimento, los autores inhibieron la IL-17a o eliminaron los receptores, y al momento de la inflamación no se produjo esta reversión de los síntomas de comportamiento social. Ni siquiera el aumento de la temperatura corporal de los ratones tuvo efecto en dicho comportamiento en ausencia de la molécula.
“Esto sugiere que el sistema inmune utiliza moléculas como IL-17a para hablar directamente con el cerebro, y en realidad puede funcionar casi como un neuromodulador para provocar estos cambios de comportamiento. Nuestro estudio proporciona otro ejemplo de cómo el sistema inmunitario puede modular el cerebro”.
Dan Littman, profesor de inmunología en la Universidad de Nueva York, no participó en este estudio, pero resalta el hecho de que se demostrara que el cambio de comportamiento ante la infección no es el resultado directo de la fiebre, sino de la producción de citocinas.
“Cada vez hay más pruebas de que el sistema nervioso central, al menos en mamíferos, ha evolucionado para depender en cierto grado de la señalización de citoquinas en varios momentos durante el desarrollo o después del parto”.
La infección durante el embarazo los predispone a producir IL-17a
Luego experimentaron con tres modelos adicionales de ratones que padecían trastornos neurológicos, los cuales carecían de un gen con el autismo y trastornos similares, ya sea Shank3, Cntnap2 o Fmr1.
En los tres modelos habían problemas en el comportamiento social similares a los de los ratones que habían sido expuestos a inflamación en el útero de su madre, sin embargo, el origen de estas dificultades era claramente diferente al de estos.
Cuando los científicos les inyectaron LPS, se produjo inflamación, pero no tuvo ningún efecto sobre su comportamiento. En estos casos, la inflamación no estimulaba la producción de IL-17a, pero cuando se la inyectaban, sus síntomas de comportamiento mejoraban.
Con esto, los autores concluyeron que los ratones que están expuestos a inflamación durante la gestación quedan predispuestos para producir IL-17a más fácilmente cuando enfrenten otras infecciones.
Ahora bien, los resultados de experimento en ratones no necesariamente sean los mismos en los humanos. Sin embargo, estos en particular pueden servir como punto de partida para el desarrollo de nuevas estrategias para reducir algunos síntomas del autismo y otros trastornos neurológicos.
Referencia:
IL-17a promotes sociability in mouse models of neurodevelopmental disorders. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1843-6