Una pequeña pieza de código genético impacta significativamente las conexiones de las células cerebrales, ofreciendo información sobre los trastornos neurológicos y el desarrollo del cerebro.
Investigadores del Instituto de Ciencias Básicas (IBS) descubrieron que un pequeño segmento de código genético juega un papel crucial en cómo las células cerebrales se conectan y se comunican. Este hallazgo podría explicar los orígenes de varias afecciones neurológicas y psiquiátricas, profundizando nuestra comprensión del cableado cerebral.
El estudio, dirigido por el director Kim Eunjoon en el IBS, se centró en la proteína PTPδ, esencial para la formación de sinapsis, las conexiones que permiten a las células cerebrales transmitir señales. Si bien PTPδ se ha relacionado con trastornos como el trastorno del espectro autista (TEA) y el TDAH, los investigadores examinaron un pequeño segmento llamado mini-exón B.
El mini-exón B, de solo cuatro aminoácidos de longitud, se crea a través del empalme alternativo, donde las células incluyen o excluyen fragmentos genéticos para alterar la estructura y función de las proteínas. Los ratones genéticamente modificados que carecían del mini-exón B tenían una baja tasa de supervivencia, lo que destaca su importancia en el desarrollo temprano del cerebro.
Los ratones con una copia del gen alterado sobrevivieron, pero mostraron un comportamiento similar a la ansiedad y una reducción del movimiento. Las grabaciones cerebrales revelaron un desequilibrio en la actividad sináptica, un sello distintivo de los trastornos del neurodesarrollo y psiquiátricos. Los investigadores encontraron que el mini-exón B es necesario para que PTPδ interactúe con otra proteína llamada IL1RAP, interrumpiendo una vía crítica para la formación de sinapsis excitatorias.
El director Eunjoon declaró: "Este estudio ilustra cómo incluso el elemento genético más pequeño puede inclinar la balanza de los circuitos neuronales". Este descubrimiento destaca la importancia de estudiar no solo los genes en sí mismos, sino también las pequeñas variaciones en cómo se ensamblan.
Esta investigación es relevante dada la creciente evidencia de que las interrupciones en el empalme de microexones pueden subyacer a las afecciones neuropsiquiátricas. Estos conocimientos podrían informar el desarrollo de terapias que se dirijan a la regulación del empalme o restablezcan el equilibrio sináptico normal en las personas afectadas, ofreciendo esperanza para el tratamiento de los trastornos cerebrales.