Investigadores usan modelo de hipotálamo para implicar genes asociados con el sueño, el IMC, la pubertad y más
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Un estudio dirigido por investigadores del Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) ha implicado a varios genes involucrados en una variedad de funciones corporales asociadas con el hipotálamo, una región del cerebro notoriamente difícil de estudiar. Los hallazgos podrían ayudar a los médicos a identificar las posibles causas de la disfunción de muchos rasgos importantes regulados por el hipotálamo, como el sueño, el estrés y la reproducción.
Los hallazgos se publicaron hoy en la revista Nature Communications.
El hipotálamo ayuda a mantener la salud y el metabolismo estable al influir en una variedad de funciones vitales, que incluyen el apetito y la sed, la pubertad y el momento reproductivo, los ciclos de sueño, y temperatura corporal. Sin embargo, el hipotálamo está ubicado en el centro del cerebro, lo que dificulta enormemente el estudio de la regulación genética asociada con estos rasgos.
Para superar ese obstáculo, los investigadores utilizaron un modelo de células madre embrionarias (ESC). para estudiar la expresión génica durante el desarrollo del hipotálamo. Este modelo les permitió estudiar la arquitectura genética primero en células progenitoras hipotalámicas antes de su desarrollo completo en un hipotálamo y luego en neuronas hipotalámicas similares a núcleos arqueados. El hipotálamo contiene varios subtipos diferentes de neuronas, y los investigadores integraron los resultados de varios estudios de asociación del genoma completo (GWAS) para implicar a los genes que impulsan rasgos particulares regulados por el hipotálamo.
«Al estudiar la estructura genómica tridimensional arquitectura de estos modelos celulares, podemos ver el proceso dinámico de cómo se forma el hipotálamo en diferentes etapas de desarrollo», dijo el autor principal del estudio, Struan FA Grant, Ph.D., director del Centro de Genómica Espacial y Funcional y el Daniel Cátedra B. Burke para la investigación de la diabetes en CHOP. «La información que arrojamos en este estudio nos brinda información más concreta sobre enfermedades que son relevantes para la función hipotalámica».
Grant y sus colaboradores evaluaron variantes asociadas con la pubertad, el índice de masa corporal, la estatura, el trastorno bipolar, sueño y trastorno depresivo mayor, entre otros. Identificaron genes conocidos y nuevos asociados con estos rasgos. Por ejemplo, sus datos confirmaron el papel del gen BDNF en la influencia del índice de masa corporal y el riesgo de obesidad. Otro gen de interés identificado en el estudio fue PER2, que estaba implicado en la regulación del sueño.
Todos los datos obtenidos de este estudio se pondrán a disposición del público. Muchos de los trastornos estudiados pueden ser causados por otros factores, por lo que los hallazgos ayudarán a los investigadores a distinguir qué genes juegan un papel más central en este tejido y, a su vez, informar la práctica clínica. Por ejemplo, el índice de masa corporal puede verse afectado por variantes en los genes que confieren sus efectos en el hipotálamo o en las células del tejido adiposo, por lo que ser capaz de distinguir el contexto en el que operan los genes y los tejidos u hormonas posteriores puede conducir a opciones de tratamiento más personalizadas.
«El conjunto de datos que derivamos de este estudio permite a otros investigadores determinar qué enfermedades o afecciones son relevantes al realizar un estudio genético del paciente», dijo Grant. «A medida que se conoce más información sobre el hipotálamo, esa información se puede consultar con este conjunto de datos y potencialmente identificar objetivos terapéuticos para múltiples trastornos».
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Un estudio genómico revela el papel del hipotálamo en la enfermedad inflamatoria intestinal Más información: Pahl et al, Cis-regulatory architecture of human ESC-derive hypothalamic neuron differences in variant-to -mapeo genético de rasgos complejos relevantes, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-27001-4 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por Children’s Hospital of Philadelphia Cita: Los investigadores usan el modelo del hipotálamo para implicar genes asociado con el sueño, el IMC, la pubertad y más (2021, 19 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-hypothalamus-implicate-genes-bmi-puberty.html Este documento está sujeto a los derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.