El desarrollo vascular puede estar en riesgo en el autismo
Una colaboración canadiense dirigida por el Dr. Baptiste Lacoste ha llevado a cabo el primer estudio en profundidad de la vasculatura en el cerebro autista. Crédito: The Ottawa Hospital
Una colaboración canadiense dirigida por el Dr. Baptiste Lacoste ha llevado a cabo el primer estudio en profundidad de la vasculatura en el cerebro autista. Producto de cuatro años de trabajo, un artículo publicado hoy en Nature Neuroscience presenta varias líneas de evidencia novedosa que implican fuertemente defectos en las células endoteliales, el revestimiento de los vasos sanguíneos, en el autismo.
Dra. Lacoste, científico del Hospital de Ottawa y profesor asistente en la Facultad de Medicina y el Instituto de Investigación del Cerebro y la Mente de la Universidad de Ottawa, dirige un laboratorio que se especializa en las interacciones neurovasculares en la salud y la enfermedad. En colaboración con investigadores de la Universidad McGill, la Universidad Laval y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá, el equipo del Dr. Lacoste utilizó un modelo de ratón con una de las mutaciones genéticas más comunes encontradas en el trastorno del espectro autista, la deleción 16p11.2, o «16p» para abreviar. .
El equipo, en el que la estudiante de posgrado del Dr. Lacoste, Julie Ouellette, y el investigador asociado, el Dr. Xavier Toussay, desempeñaron un papel destacado, también utilizó células derivadas del tejido de adultos autistas humanos que portan la mutación 16p.
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Los nervios y los vasos sanguíneos no están sincronizados
«Si imaginas que tienes un Ferrari de lujo y es hermoso, sentado en tu garaje. Pero si no pones gasolina en el tanque, el el coche no funciona», dice el Dr. Lacoste. «Es exactamente lo mismo con el cerebro. Es el órgano más complejo, pero si no tienes suministro de sangre, el cerebro simplemente no funciona correctamente».
Normalmente, cuando las células cerebrales se encienden, la sangre corre a la región activa del cerebro, un fenómeno llamado «acoplamiento neurovascular». Pero cuando se estimulan las neuronas de ratones con la deleción 16p, este estudio encontró que las respuestas vasculares en esas regiones del cerebro se retrasaron y se debilitaron.
Se demostró que este «desacoplamiento neurovascular» desconectador se origina en los propios vasos sanguíneos: Las arterias aisladas de estos ratones y mantenidas vivas en un medio también mostraron una respuesta débil y lenta a los químicos que inducen la dilatación de los vasos sanguíneos. El equipo aisló aún más la fuente del déficit en el endotelio, a diferencia de los otros tipos de células, como las células musculares, que rodean los vasos sanguíneos.
Dificultades en el desarrollo
Dr. El trabajo de Lacoste muestra además que los problemas con los vasos sanguíneos comienzan muy temprano en la vida de quienes tienen la deleción 16p. En una placa de Petri, las células endoteliales derivadas de humanos y de ratón con la mutación no pudieron hacer brotar las extensiones que normalmente conectan los vasos sanguíneos entre sí, lo que permitió que la red vascular se expandiera y creciera. Las células endoteliales en los cerebros de ratones autistas recién nacidos tenían el mismo problema.
En la adolescencia, los ratones aún mostraban una densidad vascular reducida en sus cerebros. Curiosamente, en contraste con los problemas en el sistema circulatorio, los investigadores encontraron que las neuronas en los cerebros de estos ratones jóvenes parecían estar sorprendentemente bien organizadas.
A medida que los ratones crecían, otras células en el cerebro compensaban por sus células endoteliales disfuncionales, de modo que en la edad adulta habían desarrollado una red completa de vasos sanguíneos. Sin embargo, como demostraron los experimentos anteriores de los investigadores, estos vasos sanguíneos permanecieron disfuncionales en ratones adultos.
«Es un poco como si un plomero viniera a su casa y hiciera un mal trabajo al instalar las tuberías», dice el Dr. Lacoste. «Tendrá problemas para obtener la presión de agua adecuada en su fregadero a partir de ese momento».
Vasos sanguíneos y comportamiento autista
Cuando una persona o un ratón porta una mutación 16p, esa diferencia genética se replica en cada célula de su cuerpo. Esto hace que sea más difícil precisar la causa de las diferencias de desarrollo sistémico.
Para abordar esta dificultad, el equipo del Dr. Lacoste generó ratones que solo expresaban la mutación en sus células endoteliales, los llamados «mutantes condicionales». Estos ratones mostraron déficits similares en su desarrollo vascular a los mutantes de todo el cuerpo.
Sorprendentemente, aunque todas las demás células de su cerebro y cuerpo eran genéticamente normales, estos mutantes condicionales mostraban algunos signos conductuales de autismo: hiperactividad, estereotipia movimientos y deterioro del aprendizaje motor.
Esto indicó que los problemas en los vasos sanguíneos contribuyeron a la disfunción neuronal, lo que a su vez condujo a los signos y síntomas externos del autismo.
Otras vías de investigación
Los investigadores utilizaron un número igual de ratones machos y hembras y encontraron efectos más pronunciados en los ratones machos, lo que sugiere que las hembras pueden tener otras herramientas, como el estrógeno, que compensan o enmascaran los déficits. Sugieren esto como una vía de investigación, así como el papel de los vasos sanguíneos en una gama más amplia de trastornos del neurodesarrollo, lo que podría conducir a nuevos diagnósticos y terapias.
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Los investigadores encuentran perfiles exclusivos específicos de órganos para las células de los vasos sanguíneos Más información: Contribuciones vasculares al síndrome de autismo por deleción 16p11.2 modelado en ratones, Nature Neuroscience (2020). DOI: 10.1038/s41593-020-0663-1 Información de la revista: Nature Neuroscience
Proporcionado por The Ottawa Hospital Cita: El desarrollo vascular puede estar en riesgo en el autismo ( 2020, 13 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-vascular-autism.html Este documento está sujeto a 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.