¿Existe un vínculo genético entre el riesgo de esquizofrenia y la superficie del cerebro?
La resonancia magnética funcional (fMRI) y otras tecnologías de imágenes cerebrales permiten el estudio de las diferencias en la actividad cerebral en personas diagnosticadas con esquizofrenia. La imagen muestra dos niveles del cerebro, con áreas que estaban más activas en los controles sanos que en los pacientes con esquizofrenia que se muestran en naranja, durante un estudio de resonancia magnética funcional de la memoria de trabajo. Crédito: Kim J, Matthews NL, Park S./PLoS One.
La esquizofrenia es un trastorno cerebral grave. En todo el mundo, afecta a una de cada cien personas a lo largo de su vida. Nadie sabe exactamente por qué algunas personas desarrollan esquizofrenia, pero se sabe que una combinación de factores biológicos y ambientales contribuye a la enfermedad. Entre los factores biológicos, los genes juegan un papel importante. Los estudios con gemelos han demostrado que los factores genéticos representan alrededor del 80 por ciento del riesgo de un individuo de desarrollar esquizofrenia.
Sin embargo, ¿los mismos genes que influyen en el riesgo de desarrollar esquizofrenia también afectan las características biológicas del cerebro que podemos medir? Según un nuevo estudio, existe una asociación genética entre el riesgo de esquizofrenia y la superficie del cerebro.
«Los resultados de nuestro estudio demuestran que un grupo de genes que contribuyen al riesgo de esquizofrenia también afectan el grosor y el tamaño de la superficie del cerebro», dice Weiqiu Cheng. Es becaria postdoctoral en el Centro Noruego para la Investigación de los Trastornos Mentales, NORMENT.
El estudio allana el camino para nuevos conocimientos sobre el cerebro de las personas con esquizofrenia
La superficie del cerebro es la capa más externa del cerebro. Esta capa se llama la corteza cerebral, construida principalmente de materia gris. Se compone de alrededor de 20 mil millones de células nerviosas que están muy juntas. Esta área está implicada en multitud de funciones cerebrales de alto nivel, como la emoción y el razonamiento.
¿A qué nos referimos cuando hablamos del grosor y tamaño de la superficie del cerebro?
Imagínese que nuestro cerebro es como una hoja de papel arrugada en una bola. Cuando hablamos del grosor de la superficie del cerebro, nos referimos al grosor de la propia lámina. El tamaño de la superficie del cerebro es el área de superficie de la hoja, que es la misma ya sea que la hoja esté plana o doblada.
Estas características del cerebro parecen estar influenciadas por un grupo de genes que también contribuyen al riesgo de esquizofrenia.
«En estudios anteriores, los investigadores encontraron que los pacientes de esquizofrenia mostraban diferencias significativas en el grosor y el tamaño de la superficie del cerebro, en comparación con las personas sanas. Nuestro estudio puede proporcionar conocimientos biológicos sobre estos hallazgos», dice Cheng.
El grosor y el tamaño de la superficie del cerebro pueden ser biomarcadores prometedores
Durante mucho tiempo, los investigadores han tratado de averiguar si existen los llamados biomarcadores para trastornos mentales como la esquizofrenia. Un biomarcador para la esquizofrenia significaría que podríamos determinar el riesgo de esquizofrenia de una persona en función de una o más características biológicas medibles.
«Hoy en día, no es posible determinar de manera concluyente si alguien tiene esquizofrenia en función de los exámenes médicos. Nosotros desea averiguar si existe un biomarcador fiable y objetivo, es decir, una o más características biológicas, que están asociadas con el riesgo de esquizofrenia», afirma Weiqiu Cheng.
Agrega: «El grosor y el tamaño de la superficie del cerebro pueden ser potencialmente tales biomarcadores».
Los hallazgos del presente estudio pueden ser un pequeño paso hacia este esfuerzo.
«La superposición genética que encontramos ayuda ayudarnos a comprender la relación genética entre la esquizofrenia y el grosor y el tamaño de la superficie del cerebro. Esto puede allanar el camino para futuros estudios de biomarcadores de la esquizofrenia», señala Cheng.
El plegamiento cortical y la profundidad de los surcos también son hereditario
Investigador Dennis va n der Meer también trabaja en NORMENT. Recientemente ha publicado un estudio en el que analiza otro parámetro, a saber, el plegamiento de la corteza cerebral humana medido por la profundidad del surco.
Para explicar qué significa la profundidad del surco, debemos volver al ejemplo en el que observamos en el cerebro como una hoja de papel. Cuando arrugamos la sábana como una pelota, habrá algunos pliegues y golpes. La profundidad de Sulcal es la profundidad de los diversos pliegues y protuberancias de la pelota.
«Sorprendentemente, pocos investigadores han analizado este parámetro hasta ahora», dice van der Meer.
Dennis van der Meer y sus colegas descubrieron que la profundidad de los surcos está determinada en gran medida por nuestros genes.
«Esto sugiere que la profundidad de los surcos puede ser una característica interesante para investigar más a fondo. Estoy muy entusiasmado con lo que podemos encontrar en el futuro», dice. «Ya descubrimos que algunos de estos genes también están involucrados en trastornos cerebrales, incluida la esquizofrenia. Esto indica que esta característica cerebral poco investigada puede proporcionar muchas pistas sobre cómo se producen estos trastornos».
Un biomarcador puede contribuir a una mejor prevención, diagnóstico y tratamiento en el futuro
Hoy en día, el diagnóstico de esquizofrenia se da en base a entrevistas y cuestionarios sistemáticos.
«La esquizofrenia es un trastorno mental altamente heterogéneo. Este significa que los pacientes con esquizofrenia varían ampliamente en sus síntomas, el curso de la enfermedad y el resultado», dice Cheng.
Las personas con esquizofrenia también sufren una mayor prevalencia de otros trastornos mentales.
«La Por lo tanto, los métodos de diagnóstico son exigentes y consumen mucho tiempo tanto para los pacientes como para los médicos. Si, por el contrario, el diagnóstico se puede formular en base a un biomarcador, vinculado, por ejemplo, al cerebro o a los genes, entonces es más objetivo y menos exigente», Weiqiu Cheng explica.
Ella cree que un biomarcador para la esquizofrenia también podría contribuir a una mejor prevención y tratamiento.
El estudio de NORMENT es el primero en demostrar la superposición genética
Los investigadores han creído durante mucho tiempo que existe un vínculo genético entre las diferentes estructuras del cerebro y la esquizofrenia. Sin embargo, el estudio de NORMENT es el primero en poder probar la superposición genética.
«En estudios anteriores a los que me referí anteriormente, los investigadores observaron imágenes de resonancia magnética del cerebro de personas con esquizofrenia. Revelaron que las personas con esquizofrenia tenían algunos cambios inusuales en la estructura del cerebro. Fue entonces cuando los investigadores descubrieron que el grosor y el tamaño de la superficie del cerebro eran diferentes de las personas sanas. Sin embargo, los investigadores no pudieron probar la superposición genética. estadísticamente», explica Weiqiu Cheng.
Cheng y sus colegas de NORMENT, por lo tanto, optaron por utilizar otro método analítico distinto de los utilizados en estudios anteriores. En total, analizaron los genes de más de 40.000 personas con esquizofrenia y casi 65.000 personas sanas, a través de grandes bases de datos europeas. Así es como demostraron el vínculo genético.
«Quiero continuar en este campo y creo que los estudios genéticos de este tipo pueden finalmente ayudarnos a comprender por qué algunas personas desarrollan esquizofrenia y cómo se desarrolla el trastorno con el tiempo». «, concluye Weiqiu Cheng.
Dennis van der Meer agrega: «Trabajamos en un campo muy complejo, pero también muy prometedor. Los hallazgos de nuestros estudios son todos pequeños pasos, pero es fantástico ver que poco a poco están logrando avances sólidos hacia la identificación de la biología subyacente a los trastornos cerebrales. Ya no son un misterio».
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Riesgo genético de trastornos psiquiátricos vinculados a cambios cerebrales Más información: Weiqiu Cheng et al, Asociación genética entre la esquizofrenia y el área y el grosor de la superficie cerebral cortical, JAMA Psychiatry (2021) . DOI: 10.1001/jamapsychiatry.2021.1435
Dennis van der Meer et al, La arquitectura genética del plegamiento cortical humano, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abj9446 Información de la revista: JAMA Psychiatry , Science Advances