Los ratones que carecen de una copia del gen Tbx1 muestran un procesamiento cognitivo más gradual

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La mielina, una vaina aislante alrededor de los nervios que permite que los impulsos eléctricos viajen de manera eficiente a través del sistema nervioso central, está disminuida en ratones que tienen una deleción genética asociada con el trastorno del espectro autista, según una nueva investigación.

Científicos del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio (también conocido como UT Health San Antonio) informaron el hallazgo en la revista Psiquiatría molecular el 5 de noviembre. En ratones, el equipo eliminó una copia de un gen, Tbx1, que está codificado en la región del cromosoma 22q11.2 vinculado a trastornos cognitivos.

«Las variantes de este gen, Tbx1, están asociadas con trastornos del espectro autista, discapacidad intelectual y muchos otros problemas del desarrollo», dijo Noboru Hiroi, PhD, profesor de farmacología en UT Health San Antonio. «Estas variantes ultra raras se encuentran sólo en unas pocas familias en el mundo».

Los investigadores observaron que la deleción de Tbx1 tuvo un impacto significativo en la velocidad cognitiva de los ratones en dos pruebas: el laberinto de agua de Morris, que desafía la memoria espacial, y el cambio del conjunto de atención, que es una tensión.Flexibilidad cognitiva.

En colaboración con científicos de la Universidad de Tohoku en Japón que realizaron estudios de imágenes por resonancia magnética (IRM) de todo el cerebro, los científicos de Texas buscaron descubrir qué regiones del cerebro habían alterado la materia blanca. Solo se observaron cambios sólidos en la fimbria, una banda de fibras nerviosas que conecta varias regiones del cerebro con el hipocampo, el último de los cuales es un centro clave de aprendizaje y memoria.

«Este es un déficit regional muy específico», dijo el Dr. Hiroi. El equipo confirmó los hallazgos mediante microscopía electrónica.

Al analizar la cognición más lenta mostrada por los ratones, los investigadores plantearon la hipótesis de que la mielina, la vaina de grasa y proteína que aumenta la conducción de impulsos a través de los nervios, tuvo un impacto negativo.

De hecho, los ratones que carecían de una copia de Tbx1 no tenían tantas células llamadas oligodendrocitos. Estas son las células que producen mielina.

«Esto afectó negativamente la producción de los componentes básicos de la mielina, lo que resultó en que estos ratones no tuvieran suficientes fibras protectoras», dijo el Dr. Hiroi. «Sin la vaina de mielina, no se tiene una conductancia de señal rápida entre las regiones del cerebro».

El estudio es limitado en el sentido de que los investigadores no pueden comparar la velocidad de los ratones en un par de pruebas con la cognición real en humanos. Pero en el caso de comprender las variantes del número de copias de genes en los trastornos psiquiátricos y del desarrollo, tanto los estudios en humanos como en ratones son importantes para avanzar en el conocimiento, dijo el Dr. Hiroi.

«En un modelo de ratón, identificamos cambios estructurales en el cerebro y un gen específico que, si es deficiente, es responsable de esos cambios», dijo. «Tbx1 es sólo uno de los muchos genes implicados en el autismo y la esquizofrenia, pero esta base mecanicista que hemos encontrado, esta mielinización alterada, se puede probar para la generalización en otras variantes de número de copias y variantes ultra raras».

La financiación proviene de tres institutos de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE. UU. Son el Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH), el Instituto Nacional de Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación (NIDCD) y el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver (NICHD).

El Dr. Hiroi es designado para los Departamentos de Farmacología, Fisiología Celular e Integrativa y Sistemas Celulares y Anatomía en UT Health San Antonio.

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