Un equipo de científicos ha demostrado que la liberación de neurotransmisores en el cerebro está alterada en pacientes con esquizofrenia que tienen una mutación rara de un solo gen que se sabe que predispone a las personas a una variedad de trastornos del desarrollo neurológico.
Concretamente, los resultados de la investigación con neuronas derivadas de humanos validaron experimentos anteriores y nuevos que encontraron la misma disminución importante en la liberación de neurotransmisores y la señalización sináptica en neuronas humanas diseñadas genéticamente con la misma variante genética: la deleción de neurexina 1 (NRXN1). NRXN1 es un gen que codifica proteínas en la sinapsis, una unión celular que conecta dos células nerviosas para comunicarse de manera eficiente.
Tanto la investigación con neuronas humanas derivadas como genéticamente modificadas también encontró un aumento en los niveles de CASK, una proteína de unión a NRXN1, que se asociaron con cambios en la expresión génica.
"La pérdida de una copia de este gen de la neurexina 1 contribuye de alguna manera a la etiología o al mecanismo de la enfermedad en estos pacientes con esquizofrenia", han indicado los investigadores, al tiempo que han detallado que aunque esta mutación de un solo gen pone a las personas en riesgo de esquizofrenia, autismo, síndrome de Tourette y otros trastornos neuropsiquiátricos, "al final del día, no sabemos qué causa la esquizofrenia. Esta variante nos da una idea en qué vías celulares se verían perturbadas entre las personas con esquizofrenia y una pista para estudiar esta biología".
"La pérdida de una copia de este gen de la neurexina 1 contribuye de alguna manera a la etiología o al mecanismo de la enfermedad en estos pacientes con esquizofrenia"
El equipo de investigación obtuvo muestras de células de pacientes con esquizofrenia con una deleción NRXN1 que donaron muestras a un biodepósito nacional para estudios genéticos de trastornos psiquiátricos. De este modo, los investigadores convirtieron las muestras de los participantes en células madre y luego las convirtieron en neuronas funcionales para estudiar. "Estamos rebobinando estas células, casi como una máquina del tiempo: cómo se veían los cerebros de estos pacientes al principio", han explicado
Para comparar con las neuronas derivadas de humanos, los científicos también crearon neuronas humanas a partir de células madre embrionarias, diseñándolas para que tuvieran una copia menos del gen NRXN1. Con las neuronas humanas diseñadas, habían observado previamente el deterioro de los neurotransmisores y estaban interesados en saber si tendrían los mismos hallazgos con las neuronas derivadas del paciente.
En particular, los investigadores no vieron la misma disminución en la liberación de neurotransmisores y otros efectos en las neuronas de ratón diseñadas con deleción análoga de NRXN1. "Lo que esto sugiere es que hay un componente humano específico en este fenotipo. Las neuronas humanas son particularmente vulnerables a este daño genético, en comparación con otros organismos, lo que aumenta el valor de estudiar las mutaciones humanas en los sistemas celulares humanos", han apuntado.