El autismo es un trastorno del neurodesarrollo caracterizado por el deterioro de las interacciones sociales, la comunicación verbal y no verbal, y por comportamientos restringidos y repetitivos. El diagnóstico se basa únicamente en el análisis del comportamiento ya que se desconocen los marcadores biológicos y las bases neurológicas de la enfermedad.
Para avanzar en su
conocimiento, se han desarrollado una serie de modelos de autismo en ratón. Como los humanos, los ratones son animales sociales y se comunican a través de vocalizaciones específicas de cada especia. Y los modelos de roedor abarcan todos los criterios distintivos de diagnóstico del autismo, tales como, comportamientos estereotipados repetitivos y déficits en la interacción social y la comunicación.
Nadine Gogolla y sus colegas del laboratorio de Takao Hensch, en la Universidad de Harvard, se han centraron en la corteza insular, una estructura del cerebro implicada en funciones complejas como la comunicación, el comportamiento social y la conciencia de uno mismo a través de la integración de la información emocional, social y cognitiva. ”Queríamos saber si podemos detectar diferencias en la forma en que la corteza insular procesa la información en ratones sin alteraciones y ratones con autismo”, explica Nadine Gogolla.
La corteza insular se encuentra escondida dentro del
surco lateral del cerebro (
cisura de Silvio), que separa las cortezas
temporal y
parietal inferior, Recibe impulsos desde las vísceras y el sistema nervioso autónomo. Y forma parte también de una “red de saliencia”, implicada en la detección de la información nueva y relevante, que se activa en respuesta a las experiencias muy estresantes. Las alteraciones en esta estructura se asocian a muchos trastornos psiquiátricos, como ansiedad, depresión, adicción y también los trastornos del espectro autista (TEA).
Se sabe que la activación de esta estructura es menor y sus conexiones están alteradas en el TEA, por lo que se cree que esta región del cerebro es de particular interés para comprender este desorden del neurodesarrollo, aunque los detalles se desconocen. Y ahora los científicos de Harvard y el Instituto Max-Planck de Neurobiología en Martinsried han encontrado en modelos de autismo ratón de diversas etiologías, que en particular está alterado el delicado equilibrio entre la excitación y la inhibición de las neuronas, un fallo que, según los autores, podría ser reajustado farmacológicamente. El hallazgo puede ayudar a desarrollar estrategias terapéuticas y diagnósticas. Y es que, según los autores, las importantes funciones en las que está implicada esta zona del cerebro residen en la maduración y fuerza de los circuitos neuronales inhibitorios.
Al parecer, la corteza insular de los ratones sanos integra estímulos de diferentes modalidades sensoriales y reacciona con más intensidad cuando dos estímulos diferentes se presentan a la vez, según publican en el último número de julio de la revista
Neuron. “Reconocemos una rosa más fácilmente cuando la olemos y la vemos que cuando sólo la vemos o la olemos “, aclara Nadine Gogolla. Esta capacidad de combinar los estímulos sensoriales estaba alterada en todos los modelos de autismo que los investigadores chequearon.
Sobreexcitación sensorial
Curiosamente, a menudo la información procedente de un solo sentido, en este caso, un sonido, provocaba una respuesta tan intensa que la adición de una segunda modalidad, como el tacto, no aportaba más información. En otras palabras, el sonido saturaba el sistema, por lo que no se podía llevar a cabo la integración de la información que llega a través del tacto. Una observación que explica la hiperreactividad sensorial experimentada por muchos pacientes autistas. Además han descubierto que la corteza insular de los ratones adultos con autismo se parecía a los patrones de activación observada en los ratones de muy corta edad sin alteraciones. ”Parece como si la corteza insular de los modelos de autismo no madura debidamente después del nacimiento ‘, explica Gogolla.
Para la función apropiada del cerebro, la excitación y la inhibición tienen que estar en equilibrio. En la parte que ahora se identifica de la corteza insular, los científicos descubrieron que este equilibrio se altera. En uno de los modelos de ratón, los contactos entre las células nerviosas inhibitorias se redujeron fuertemente.
Para averiguar las consecuencias de esta alteración en el procesamiento sensorial, los investigadores dieron a los ratones el medicamento diazepam, que comercialmente se conoce como Valium, para aumentar la transmisión inhibidora en el cerebro. Y este tratamiento logro normalizar temporalmente la capacidad de la corteza insular para integrar los estímulos de diferentes modalidades sensoriales.
Como el equilibrio entre la excitación y la inhibición en el cerebro se establece después del nacimiento, los científicos trataron a los animales jóvenes durante varios días con Diazepam. Este tratamiento era eficaz en el restablecimiento de la capacidad córtex insular para la integración sensorial de forma permanente. Curiosamente, también el aseo estereotípico de los animales se redujo significativamente.
El hallazgo es interesante, pero los investigadores advierten que habrá que ser muy cautos antes de aplicarlo en humanos. Aunque todos los modelos de autismo utilizados por los investigados mostraron alteraciones en las moléculas inhibidoras, había muchas variaciones. Esto sugiere que el desequilibrio entre la excitación y la inhibición puede ser un factor importante en la neuropatología de autismo. Sin embargo, tendrán que ser cuidadosamente adaptados a cada subgrupo particular de autismo en posibles terapias futuras. Por ejemplo, un aumento artificial de la inhibición a través de un fármaco como el diazepam en ratones sanos puede romper ese delicado equilibrio y producir cambios en la corteza insular similares a los observados en los modelos de autismo.
Por tanto, aunque los hallazgos son prometedores, explican los científicos de Harvard, cualquier estrategia terapéutica dirigida a mantener el equilibrio entre la excitación y la inhibición en el cerebro debería primero comprobar el estado predio de excitación / inhibición en cada caso concreto, y los tratamientos deberían aplicarse de forma individualizada para lo que se requieren nuevos estudios y pruebas preclínicas.
(Pilar Quejada-ABC)
