En los últimos años, los estudios genéticos apuntan a que muchos de los genes implicados en el autismo están relacionados con la sinapsis neuronal, lugar donde un impulso nervioso pasa de una neurona a otra. Por esta razón, el equipo de la Universidad de Córdoba (UCO) que dirige el profesor Manuel Ruiz Rubio ha empezado a estudiar algunos de estos genes en el organismo modelo Caenorhabditis elegans (C. elegans), un gusano nematodo con la característica fundamental de que es redondo. Este organismo es de gran sencillez, posee solo unas mil células, de las cuales una tercera parte son neuronas, y permite desarrollar aproximaciones experimentales muy difíciles de realizar en organismos más complejos.

 

El último estudio sobre genética de autismo, publicado recientemente en Nature, apunta a la implicación del mal funcionamiento de la sinapsis en muchos casos de autismo. La prestigiosa publicación revela que, por primera vez, se ha detectado un factor de riesgo genético común para los trastornos del espectro autista. Ya en 2008, un grupo de investigadores que estudió más de 100 familias propensas al autismo, identificó al menos seis nuevos genes que parecen subyacer al desorden.

Entre los genes que se están estudiando destacan los que codifican neuroliguinas y neurexinas (proteínas), que son moléculas de adhesión fundamentales en la función sináptica. "Estos genes están implicados en casos de autismo y tienen ortólogos (similares a los humanos) en C. elegans, que conservan los mismos dominios funcionales que en humanos", afirma el científico cordobés. Existe una identidad de aminoácidos en dichos dominios entre el 22 y el 30%. Esta identidad u homología es del 30% de los mismos aminoácidos en ambos seres. “Hemos analizado mutantes de este gusano que carecen de neurexina, neuroligina o ambos, para ver si estas circunstancias afectaban al comportamiento del nematodo y así ha sido”, sostiene el profesor cordobés.

 

Resultados encontrados

Por el momento son varios son los resultados a los que han llegado los investigadores de la UCO. Así, los gusanos a los que se les han mutado los genes que codifican estas proteínas presentan, por ejemplo, una alteración en el ciclo de defecación. Este ciclo es constante en el tipo silvestre y dura aproximadamente 50 segundos de media. En mutantes deficientes en uno de los genes, es decir, los que codifican neurexina o neuroliguina, presentan varios segundos de retraso, mientras que en los mutantes dobles se prolonga hasta los 30 segundos. En el proceso de defecación intervienen neuronas gabaérgicas, que son las responsables de activar las células musculares necesarias, por ello, al no funcionar correctamente hacen que el ciclo se retrase.

Otro comportamiento que tienen alterado es la sensibilidad al contacto. Este experimento consiste en tocar el gusano con un pelo de ceja. Al tipo silvestre se le toca diez veces y responde las diez, pero los mutantes lo hacen tres o cuatro veces de cada diez, en general el 30%. Esta función es más compleja y está relacionada con neuronas mecano-sensoriales, interneuronas y motoneuronas.

De igual modo, tienen afectada la puesta de huevos, donde intervienen neuronas colinérgicas. “Encontramos que los mutantes con neuroligina y neurexina y los dobles mutantes estaban afectados en la tasa y el número de huevos”, afirma el profesor Ruiz.

 

Esto demuestra que las neuroliguinas y las neurexinas son funcionales en la sinapsis y que cuando éstas están ausentes -o no funcionan correctamente- hay un problema en el sistema nervioso. El autismo podría originarse como consecuencia del mal funcionamiento del sistema nervioso, a nivel de la comunicación sináptica entre neuronas.

 

Enfermedad y objetivos

Los investigadores cordobeses, que han trabajado con muestras de sangre de niños autistas analizando polimorfismos genéticos (variación en la secuencia de un lugar determinado del ADN entre los individuos de una población), esperan que la investigación con este gusano les permita analizar la enfermedad desde otra perspectiva. Hay que resaltar que el Caenorhabditis elegans es una animal muy conocido a nivel biológico y del sistema nervioso.

En el futuro, este equipo pretende analizar otros genes implicados en el autismo que tienen ortólogos en C. elegans, como el que codifica la proteína SHANK, de gran importancia en la densidad postsináptica neuronal. Los primeros experimentos apuntan a que también los mutantes deficientes en esta proteína tienen afectado el comportamiento. “Uno de los pasos claves", apunta Ruiz, "es conseguir recuperar el fenotipo silvestre de estos gusanos deficientes en estos genes, con genes humanos, que sin duda validarían este sistema”.

Aunque el objetivo fundamental por ahora es conocer a nivel básico el mecanismo molecular de acción de estas proteínas, y entender qué es lo que falla en los niños autistas, no descartan poder utilizar este sistema para probar fármacos que palien los síntomas de la enfermedad.

Respecto a la enfermedad, el autismo es congénito (se tiene de nacimiento) y se manifiesta en los niños regularmente entre los 18 meses y 3 años de edad. Los síntomas incluyen dificultades para la interacción social, problemas en la comunicación verbal y no verbal y presencia de comportamientos reiterativos o intereses limitados u obsesivos.

La causa del trastorno es desconocida, pero en la mayoría de los casos es de origen genético. En algunas ocasiones podría ser originado por infecciones virales o exposición a otros factores ambientales durante el embarazo, que podrían afectar al desarrollo del sistema nervioso del feto.

 

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Investigadores de la UCO que tratan de descubrir las causas del autismo

 

Más información:

 

Manuel Ruiz Rubio

Departamento de Genética

Universidad de Córdoba

Tel.: 957 21 89 79

 

Email: ge1rurum@uco.es