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Los cerebros de los niños con autismo tienen mayor número de conexiones sinápticas
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El artículo original en inglés está disponible Aquí

Conexiones agrupadas: En los niños con autismo, las sinapsis se mantienen densa con el tiempo (abajo), en lugar de disminuir en número como lo hacen en los controles (arriba).

Conexiones agrupadas: En los niños con autismo, las sinapsis se mantienen densa con el tiempo (abajo), en lugar de disminuir en número como lo hacen en los controles (arriba).

Los cerebros de los niños con autismo no podan las conexiones entre las neuronas que no sean necesarias a medida que crecen, lo que les deja con muchos de estos enlaces neuronales sobrantes, según un estudio publicado el 21 de agosto en Neuron(1).

Durante los primeros años de vida, los cerebros en los niños se forman miles de millones de conexiones sinápticas, pero se eliminan gradualmente las conexiones innecesarias. En el autismo, este proceso de poda parece no darse adecuadamente. Los estudios han encontrado que las personas con autismo tienen una mayor densidad de espinas dendríticas, las pequeñas protuberancias neuronales que reciben mensajes de otras neuronas. Estos hallazgos han llevado a los científicos a proponer que el autismo puede ser causada en parte por una poda sináptica deficiente.

En el nuevo estudio, los científicos estudiaron el tejido cerebral de personas y ratones, centrándose en una proteína llamada mTOR. Cuando mTOR se activa estimula las células para producir más proteínas y crecer más. Los niños con autismo tienen niveles inusualmente altos de la proteína activada, lo que parece interferir con la poda sináptica.

Si aumenta la actividad de mTOR vas a tener más sinapsis, y si se inhibe vas a tener menos“, dice el investigador principal, David Sulzer, profesor de neurología, psiquiatría y farmacología en la Universidad de Columbia. “De forma constante, los niños con autismo han hiperactivado mTOR “.

El equipo de Sulzer optó por centrarse en mTOR, ya que los niños con mTOR hiperactiva tienen un mayor riesgo de trastornos del espectro del autismo(2). El exceso de actividad de mTOR también es conocido como inhibidor la autofagia, un proceso en el que las partes dañadas o celulas que no sean necesarias se descartadas y recicladas(3). Estudios en animales han sugerido que la autofagia puede jugar un papel en la formación de sinapsis(4).

Al poner todas estas piezas juntas, Sulzer habla de la hipótesis de que un sistema de mTOR súper cargado podría suprimir la poda de las sinapsis, lo que lleva a su sobre-abundancia en el cerebro de la persona con autismo.

Este estudio, lo que demuestra que hay un exceso de inicial de espinas y que estas persisten durante un tiempo cuando deberían estar disminuyendo, esto proporciona pruebas adicionales de esta idea“, dice Christopher Cowan, profesor asociado de psiquiatría de la Facultad de Medicina de Harvard, quien no participó en el estudio.

Problemas de poda:

Sulzer y sus colegas comenzaron examinando tejido cerebral post mórtem de 20 niños, la mitad de los cuales habían sido diagnosticados con un trastorno del espectro del autismo. En línea con otros estudios, encontraron que los cerebros de los niños y adolescentes con autismo tienen una mayor densidad de espinas dendríticas que los niños del grupo de control.



NeuronaPara determinar cómo el número de sinapsis cambia con el tiempo, compararon la densidad de espinas en los niños entre las edades de 2 y 9 años con la de los niños de entre 13 y 19 años. Entre la infancia y la adolescencia, la densidad de espinas se redujo en 45 por ciento entre los controles, en comparación con 16 por ciento en las personas con autismo, lo que indica una poda insuficiente en los niños con el trastorno.

Para medir la cantidad de proteínas asociadas con la actividad de mTOR, los investigadores examinaron muestras de cerebro congelado de 16 niños y adolescentes con autismo y 12 controles.

En los niños entre las edades de 2 y 9 años, los científicos no encontraron diferencias en la cantidad de mTOR activado entre los dos grupos. Pero en el grupo de autismo, los niveles de la proteína se mantuvo alta durante la adolescencia, en lugar de disminuir con el tiempo como lo hicieron en los controles. Los niños y adolescentes con autismo también tenían menores niveles de LC3-II, un marcador de la autofagia, y los niveles más altos de PSD95, una proteína que se encuentra en las espinas dendríticas, que en los controles.

Tomados en conjunto, los resultados sugieren que los niños con mTOR hiperactiva experimentan un menor nivel de autofagia y tienen más sinapsis que otros niños.

Por razones de privacidad, Sulzer y sus colegas no dieron muchos detalles sobre los niños cuyos cerebros han estudiado, como sus síntomas o cualquier mutación que pueden haber tenido.

No sabemos a nivel genético por qué desarrollaron autismo y, sin embargo, cuando los comparamos con los niños del grupo de control todos muestran el mismo fenotipo, que es la falta de poda sináptica“, dice Sulzer.

Sin embargo, mayores estudios pueden revelar más variaciones, señala Cowan. “Deben ser evaluados más cerebros para determinar la consistencia de estos efectos“, afirmó.

El equipo de Sulzer también llevó a cabo una serie de pruebas en modelos de ratón con esclerosis tuberosa (TSC), un trastorno que se caracteriza por la formación de tumores benignos en todo el cuerpo y el cerebro. Los genes de TSC normalmente trabajan para mantener mTOR bajo control, por lo que los modelos de ratón tienen una actividad anormalmente alta mTOR, así como déficits sociales parecidos al autismo. Los niños con esclerosis tuberosa tienen un mayor riesgo de autismo(5,6).

Sulzer y sus colegas encontraron que los ratones modelo con TSC tienen una mayor densidad de espinas dendríticas en la adolescencia que los ratones de control, y niveles más bajos de LC3-II, la proteína de la autofagia.

El tratamiento con rapamicina, un fármaco que inhibe la actividad de mTOR, normaliza la densidad de espinas y los niveles de LC3-II, señal de que la poda sináptica y la autofagia han sido restauradas. La droga también invierte anomalías de comportamiento de los ratones, haciendo que se vuelvan tan sociables como los controles.

Luego, los investigadores crearon un ratón con dos mutaciones: una en el gen para TSC, causando hiperactividad en mTOR, y una segunda en ATG7, un gen que controla la autofagia. Esta segunda mutación desactiva la autofagia en las neuronas excitadoras -aquellas que estimulan la activación deotras células cerebrales- en la corteza cerebral y en el hipocampo, una región del cerebro involucrada en la memoria.

Como era de esperar, los ratones con la doble mutación mostraron déficits en la poda sináptica. La rapamicina, sin embargo, no restauró la poda a los niveles normales. Los resultados implican que la autofagia es crucial para el proceso de poda.

Los hallazgos paralelos en humanos y ratones hacen del estudio una hazaña, dice Kimberly Huber, profesora de neurociencia en la Universidad de Texas Southwestern Medical Center, que no participó en la investigación. “Para mí esto fue bastante impresionante.”

Los resultados también sugieren que la restauración de la autofagia puede ser un enfoque prometedor para el tratamiento del autismo, añade. “Puede que permitir desarrollar fármacos más específicos.”

Bibliografía:

1: Tang G. et al. Neuron Epub ahead of print (2014) Abstract

2: Bourgeron T. Curr. Opin. Neurobiol. 19, 231-234 (2009) PubMed

3: Kim J. et al. Nat. Cell Biol. 13, 132-141 (2011) PubMed

4: Hernandez D. et al. Neuron 74, 277-284 (2012) PubMed

5: Jeste S.S. et al. J. Child Neurol. 23, 520-525 (2008) PubMed

6: Bolton P.F. et al. Brain 125, 1247-1255 (2002) PubMed


Las noticias y artículos de opinión que aparecen en SFARI.org son editorialmente independiente de la Fundación Simons.
©Fundación Simons y autores, todos los derechos reservados.
©Traducción Autismo Diario
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5 Respuestas

  1. Oscar h giorgi

    Acá voy a pegar un post de una investigación y que esta la comenté y claro me fue borrada porque el profesional quedaba mal parado y que tiene relación a este articulo, que es lo que vengo hace años diciendo y recién ahora sale y en hora buena…..
    journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/fnhum.2014.00575/abstract

    Y acá lo que comenté
    Bueno…por lo menos en este metieron el AQ….y veo ciertos procedimientos más pulidos tanto en selección como en pruebas……..de seguro Alexia en esto tuvo que ver…..
    En cuanto al estudio..pues es lógico lo que encontraron…..a mayor inteligencia fluida mejor desempeño en los otros campos….esto ya que sin esta las personas con SA no pueden crear una simplificación de datos y su conclusión….lo que trae aparejada la inteligencia social…ya que en esta intervienen diferentes inteligencias para adquirir los datos……
    Pero esto que demuestra……pues que los nuevos datos de neuropatología sobre una mayor existencia de conexiones sinapticas en autistas es la realidad……A mayor número de sinapsis mayor cantidad de datos por desmenuzar las señales de los estímulos sensoriales…a mayo nivel de datos…pues mayor nivel de agrupaciones de estos…impidiendo que se pueda procesar todo como un todo…y solo tomando grupos pequeños y aislados…también presentando interferencia…ruido…y si no se tiene inteligencia fluida…pues no se puede resumir tal cantidad de subgrupos….que sí hace a la perdida de algunos datos…pero puede manejar datos más específicos mejor…
    Entonces podemos sacar o crear un cálculo con gente SA….es cualquier inteligencia promediada con respecto a la inteligencia fluida….y así obtener datos más reales……el tema acá es que todos estos test..son para gente normal…hasta en AC ( altas capacidades ) se nota la falencia de estas en muchas áreas….y hasta la pregunta misma a que llamamos inteligencia?…cuantas son? como se relacionan?…y un sin fin de variables que estas crean y no algo tan simplista como lo que hoy vemos….Hasta el WAIS fue creado por gente normal para poner un ejemplo….entonces tenemos un mono examinando a un genio….y ni llegando a comprender el mono como interpretar lo que el genio dice…pues no más con la tabla que tiene en el test…y es pésima….porque ya la genialidad superior a 160 en esta se contradice con lo que hay de resultados….un ejemplo corto…a que temperatura hierve el agua?…pues indefinida….es claro….el común respondería 100 grados….el ignorante no se o cualquier cifra….el inteligente indefinida….y es que el agua hierve dependiendo de la presión atmosférica….los diferentes compuestos que esta tenga..ya que es agua…no h2o…el agua es un conjunto de sustancias en su mayoría H2O, pero las otras modifican su nivel de hervor….Bueno así cada punto del WAIS…hasta las de lógica..un desastre y es que estas tienen que cambiar respecto a los tiempos y la realidad social que se crea en la sociedad…ejemplo con el de la carta…pues a la policía…no al correo…ya que después de los atentados..muchas cartas con antrax fueron enviadas…y si la llevas al correo vas preso pensando que eres tu el que manda eso….
    Volviendo al tema de sinapsis..ya que si no me voy por las ramas…esto lo podemos ver en sistemas de redes neuronales…y sus operaciones…y no como el artículo de Manes que hizo en nación no somos solo hardware y software…ya que este por lo visto nunca trabajó en inteligencia artificial, si no que toca el tema de oído y lo traduce a lo que conoce de neurociencia…y ahí metiendo la pata…justamente en ese artículo hablan de ultra hal…este es de una película…pero también se creo un sistema de inteligencia artificial con este nombre….luego el de hoy es ultra hall zabaware…y cuando uno trabaja en esto se da cuenta de cada cosa..como también podemos nombrar a ALICE…otro proyecto..El tema es que a tal nivel de información..pues mayor nivel de tiempo de trabajo…ya que esta y sus agrupaciones son más grandes..se puede hacer un computador que sueñe?…pues sí…que aprenda solo? pues sí…que imagine?..pues sí….todo lo que Manes dijo que no en el artículo sí se puede..el tema es el poder de procesamiento…que lo podríamos ver con computadores cuánticos…Esto es el mismo problema con el autismo y lo que hoy se sabe…pues no es el frontal..es la cantidad de datos que este tiene que procesar y le es imposible englobar todos en algo….y acá la ayuda de la inteligencia fluida…..A ver….es como cuando una persona dice HOLA…una persona normal escucha HOLA…entiende HOLA…si viene otra persona..y dice esto mismo entenderá lo mismo….Pues una persona con mayor nivel de sinapsis…cada hola sonará diferente…y hasta se entenderá diferente..pues la variación de la pronunciación…el tono…las pausas…TODO lo hace a cada una algo tremendamente diferente a la otra e imposibilitando relacionar estas a un acto….pero sí si la inteligencia fluida ayuda..pues esta simplifica algunos detalles y hace crear un patrón para identificar y relacionar los distintos HOLAS….es por esto que autistas aman la tecnología…ya que un ícono..siempre será igual idéntico…hasta el más misero pixel…y es imposible no relacionar este a una acción concreta….
    Hasta la sinestesia tiene algo que ver con el proceso de sinapsis y sus niveles…una persona TEA, con AC y con sinestesia…..pues es el claro ejemplo de como todo esto trabaja…ya que se ven marcados puntos desproporcionados…..y vamos con niveles de sinapsis…mucho tiene que ver esto con AC, TEA y sinestesia…como esta afecta a la percepción y hasta la realidad….ya descripta por dabrowski en las sobre excitabilidad.
    Simplificar las funciones del cerebro es el mayor error..ya que la cantidad de variables son infinitas casi….no pudiendo decir que es por el frontal nada más….o la teoría de la mente…ya que hoy se presenta prueba suficiente para interpretar estos datos como lo digo…y ahí el problema…
    Y aclaremos que una poda de estas en personas dejaría sin personas superdotadas o con altas capacidades, todo influye en el nivel de inteligencia fluida que tenga la persona para sobrellevar este nivel de aumento de sinapsis. Siendo la poda como opción de cura una aberración humana y fuera de toda moralidad o ética, ya que según la persona es si sobrellevará esto o no y a que niveles y si esta se hace se juzga a todos por igual y podemos claramente enfocar esto como si fuera comunismo, todos iguales y mientras menos sinapsis menos CI o IQ como quieran llamarlo……

    • ale peña

      Qué interesante tu análisis. Y estoy de acuerdo contigo, no creo que una poda sináptica sea la solución porque entonces dónde quedarían personas como Temple Grandin; personas que gracias a su configuración neuronal pueden pensar diferente. Este mundo necesita como bien dice ella: de mentes diferentes.

  2. Lo mejor en investigación sobre autismo del 2014 -FJRC

    […] Los cere­bros de los niños con autismo tie­nen mayor número de cone­xio­nes sináp­ti­cas, donde nue­va­mente existe una fuerte corre­la­ción con aspec­tos gené­ti­cos que gene­ran una mala poda de neu­ro­nas sobran­tes. Estu­dio que viene a refor­zar otro pre­vio del año 2011 y que iba en exac­ta­mente la misma direc­ción. Y a su vez se ensayo con rapa­mi­cina, sobre la cual ya habla­mos en el 2009. Una de los aspec­tos des­ta­ca­bles del estu­dio es que se obtu­vie­ron los mis­mos resul­ta­dos en estu­dios de rato­nes modi­fi­ca­dos gené­ti­ca­mente que en humanos. […]

  3. Leticia Valdespino Echauri.

    Muy interesante la investigacion, la ciencia avanza y con ella se ahonda mas sobre el autismo, y ustedes van a la
    Vanguardia y con ello una gran aportacion para entenderlo.Felicidades por su prestigiadazz revista.g

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