Los ‘dientes de leche’ como fábrica de células neuronales para el diseño de terapias personalizadas dirigidas a niños que sufren enfermedades raras relacionadas con el sistema nervioso, como pueden ser el autismo, las leucodistrofias o el síndrome de Rett.

Este es uno de los últimos descubrimientos de un grupo de científicos liderados por Salvador Martínez, del Instituto de Neurociencias de Alicante (IN), centro mixto del CSIC y de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH), que ha observado las posibilidades para la generación de neuronas a partir de las células madre la cresta neural que se hallan dentro de la pulpa dental de los ‘dientes de leche’.

‘El diente de leche nos permite extraer fácilmente células que pueden convertirse en neuronas de los niños que tienen una enfermedad rara.

Es un modelo celular que sirve para conocer mejor los mecanismos de la alteración en un modelo humano, y determinar qué fármacos o tratamientos que pueden mejorar el funcionamiento de estas células, y por lo tanto mejorar la función cerebral en estas enfermedades’, ha explicado a EFE Martínez.

Una de las grandes ventajas de los dientes de leche es que estos llegan a los investigadores cuando son desechados por la naturaleza de forma natural, en el cambio de las piezas antes de la adolescencia, es decir mediante un proceso ‘nada invasivo’.

Las células se extraen de forma sencilla y son utilizables ‘in vitro’ (en cultivos celulares) evitando la penosa opción alternativa de una biopsia de tejido subcutáneo en pacientes muy jóvenes, según el científico, que lleva unos cinco años en esta investigación y quien ha incidido en que ‘los dientes de leche son una fuente para un modelo celular de neuronas fácilmente obtenible y manejable’.

De esta forma, los científicos pueden trabajar y crear neuronas humanas con la enfermedad para estudiar y operar con ellas en placas de cultivo y, de una forma relativamente fácil y barata, avanzar en una terapia celular específica para cada caso.

El objetivo es descubrir los mecanismos que subyacen a estas enfermedades genéticas que van asociadas a un gran proceso de neurodegeneración y que están asociadas a la discapacidad intelectual para, a continuación, probar nuevas soluciones. En este trabajo han participado un grupo amplio de investigadores, entre ellos el neuropediatra del hospital de San Juan de Alicante Francisco Carratalá, así como Marta Martínez y Carlos Bueno del Instituto Murciano de Investigación Biosanitaria (IMIB); y Claudia Pérez, del Instituto de Neurociencias (IN-UMH-CSIC).

Los investigadores se han planteado llevar adelante un proyecto que, con el nombre de ‘Ratoncito Pérez de las enfermedades raras’, consistiría en la creación de un banco de células de dientes de leche con enfermedades raras para facilitar la adquisición de muestras a los investigadores interesados en avanzar en las posibles terapias.

Los ‘dientes de leche’ suelen caerse entre los 5 y 11 años de edad mediante una extracción espontánea y natural, pero para que puedan ser aprovechados para la ciencia es necesario que la familia del menor ya diagnosticado de una enfermedad rara esté prevenido y actúe con rapidez.

De esta forma, deben tratar de evitar que la pieza se seque, para lo cual hay que recogerla en poco tiempo para o bien llevarla al laboratorio en pocas horas o bien conservarla en frío (en la nevera) hasta tres días en una bolsita con la propia saliva del menor.

11 de febrero 2024| Fuente: EFE| Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A

En los últimos 16 años, el autismo ha llegado a triplicar su incidencia, lo que plantea un colosal reto y muchos interrogantes a la comunidad científica. Se estima que, actualmente, alrededor de uno de cada cien niños recibe un diagnóstico de trastorno del espectro autista (TEA), con una prevalencia cuatro veces mayor en los varones que en las niñas.

El TEA engloba distintas variantes de la enfermedad. Algunos afectados presentan desafíos intelectuales y de comunicación tan pronunciados que requieren cuidados de por vida, mientras que otros muestran síntomas más sutiles.

En cualquier caso, y aunque pueden asomar a lo largo de toda la vida, los primeros indicios de autismo suelen emerger en los primeros dos años de vida. A menudo coexiste con otros trastornos neurológicos o psiquiátricos, como la hiperactividad y el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH).

Una amalgama de desencadenantes Y si complejas son las manifestaciones del autismo, aún lo son más sus potenciales causas. Se cree que están relacionadas con una interacción de múltiples factores, incluyendo mutaciones genéticas, componentes biológicos y factores ambientales. A pesar de esto, en las últimas décadas han surgido teorías especulativas que carecen de evidencia científica sólida.

Lo que los estudios sí han demostrado es que hay un componente hereditario, con un peso que puede oscilar entre el 40 % y el 90 %. Se han identificado más de cien genes y regiones genómicas asociadas con el TEA, aunque no hay un solo gen común a todas las personas que lo sufren.

A pesar de estos avances en la comprensión de la enfermedad, es importante destacar que solo alrededor de un tercio de los casos se pueden vincular directamente a factores genéticos. Un ejemplo de esto es que ser padre a una edad avanzada aumenta la probabilidad de tener un hijo con autismo. Se debe a que los espermatozoides pueden acumular mutaciones genéticas adicionales relacionadas con el envejecimiento.

Además, las infecciones contraídas por la madre durante el embarazo pueden desencadenar una respuesta inflamatoria que genera niveles elevados de una molécula de señalización inflamatoria llamada interleucina-17a (IL-17a). Ese proceso no solo es capaz de afectar el desarrollo cerebral del feto, sino también de perturbar el equilibrio del microbioma materno, los microorganismos que habitan en el cuerpo de la madre.

Los estudios realizados en roedores han revelado alteraciones en el sistema inmunológico, cambios en el metabolismo del triptófano (un aminoácido esencial) y modificaciones en la comunicación entre neurotransmisores como el ácido gamma-aminobutírico (GABA) y el glutamato en el cerebro. Tanto las bacterias Lactobacillus como Bifidobacterium fueron eficaces para reducir el daño neuronal producido el exceso de glutamato, una característica autista desarrollada por los ratones. Y en estudios clínicos se observó que la bumetanida (un diurético) podría regular la relación GABA/glutamato en el cerebro y reducir la gravedad de los síntomas autistas en niños pequeños con TEA.

El protagonismo de las bacterias intestinales, bajo la lupa Actualmente, el microbiota intestinal –la comunidad de microorganismos que coloniza nuestro intestino– se ha convertido en un campo de investigación crucial en el estudio del autismo.  Los científicos han descubierto conexiones significativas entre el TEA y la incidencia de trastornos gastrointestinales, que afectan a entre el 30 y el 50 % de los pacientes, así como cambios en la composición de su microbiota intestinal.

Investigaciones que analizaron muestras de ADN en las heces detectaron la presencia de ciertas bacterias, como las de los géneros Clostridium o Desulfovibrio, en grupos de niños que padecían problemas gastrointestinales y TEA. Además, se ha demostrado que los filos Bacteroidetes, Firmicutes y Actinobacteria son más abundantes en los niños con autismo que en los controles.

La pregunta surge por sí sola: ¿puede influir la alteración de la ecología microbiana intestinal en la disfunción del desarrollo neurológico? Investigaciones en ratones han proporcionado pistas valiosas en esta dirección. Así, la administración de una especie de bacteria llamada Lactobacillus reuteri logró revertir algunos de los comportamientos asociados al TEA en los animales de laboratorio.

Otros ensayos se han centrado en los efectos de trasplantar el microbiota fecal recogida de niños con autismo a ratones, lo que produjo cambios sugerentes de autismo en el comportamiento de los roedores. Y en estudios clínicos, treinta niños con TEA que tomaron todos los días, durante tres meses, una mezcla de probióticos compuesta por cepas de Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus y B. longum experimentaron mejoras en sus habilidades de comunicación, sociabilidad y conciencia.

Otro experimento consistió en administrar Lactobacillus plantarum PS128 a un grupo de 36 niños durante cuatro semanas. Aunque no se observaron mejoras significativas en las puntuaciones de conducta según diversas escalas de diagnóstico, los investigadores sí identificaron una reducción de la ansiedad, la hiperactividad y los comportamientos de confrontación y desafío.

¿Nuevas terapias en el horizonte?

El tratamiento del autismo se basa en un enfoque integral que abarca terapias de diversos tipos (conductuales, educativas y del habla), medicamentos psiquiátricos y dietas específicas. No obstante, hasta la fecha, no existe una aprobación médica para abordar directamente sus síntomas fundamentales, como las dificultades en la comunicación social y los comportamientos repetitivos.

Entender la relación entre la microbiota intestinal y el cerebro promete cambiar el panorama. En el futuro, quizá podamos diseñar intervenciones que combinen la dieta con probióticos o prebióticos, de manera no invasiva, para modular el microbioma de los afectados por TEA. Aunque no proporcionaría una “cura”, podría mejorar los síntomas, que es lo que la mayoría de las familias afectadas busca.

Referencia

Bin-Khattaf RM, Alonazi, MA, Al-Dbass AM, Almnaizel AT, Aloudah HS, Soliman DA, et al. Probiotic Ameliorating Effects of Altered GABA/Glutamate Signaling in a Rodent Model of Autism. Metabolites[Internet]. 2022[citado 29 septiembre 2023], 12, 720. https://doi.org/10.3390/metabo12080720

30 septiembre 2023    Fuente: La Conversación

Neurocientíficos españoles han liderado un estudio en ratones que describe, por primera vez, un mecanismo que vincula la memoria social con las preferencias a la hora de interactuar con otros congéneres. Los resultados podrían ayudar al desarrollo de medicamentos para tratar trastornos como el de la ansiedad ansiedad por separación, frecuente en niños, apuntan los autores.

Un estudio dirigido por investigadores del Instituto de Neurociencias (IN), centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández, ha descrito por primera vez en ratones un mecanismo que vincula la memoria social con las preferencias a la hora de interactuar con otros congéneres. El trabajo, publicado en la revista Cell, ha descubierto que un grupo de neuronas libera una hormona que contribuye a suprimir las interacciones con individuos ya conocidos para fomentar la preferencia por otros nuevos.

Las preferencias sociales impulsan a un individuo a tomar la decisión de interactuar más con un miembro de su especie sobre otro en determinadas circunstancias. La motivación por relacionarse con nuevos individuos es una cualidad fundamental para vivir en sociedad, así como para interactuar de forma adecuada. Hasta la publicación de este estudio, una de las grandes incógnitas sobre esa preferencia por nuevos individuos era si procedía de circuitos neuronales que fomentan la motivación por la novedad, o si, por el contrario, existían circuitos que suprimieran la interacción con individuos ya conocidos.

Circuitos neuronales y preferencia social

Con el objetivo de ampliar el conocimiento sobre los circuitos neuronales que guían la preferencia social y resolver esta incógnita, el laboratorio Cognición e interacciones sociales, dirigido por el investigador del CSIC en el IN Félix Leroy, ha liderado un estudio que se ha

llevado a cabo en roedores. Este trabajo, en el que han colaborado investigadores de las universidades de Columbia y de Washington (EE UU), describe un mecanismo encargado de suprimir las interacciones con individuos ya conocidos para fomentar la preferencia por la novedad.

Un grupo de neuronas, ubicadas en la corteza prefrontal, producen una hormona reguladora de los comportamientos motivados: la búsqueda de alimento, seguridad, confort, y la socialización con sus congéneres

Los investigadores han descubierto un grupo de neuronas, ubicadas en la corteza prefrontal, que se caracteriza por producir la hormona liberadora de corticotropina (CRH) y emitir sus axones a la región del septum lateral. Esta región es fundamental porque regula lo que se conoce como comportamientos motivados: la búsqueda de alimento, seguridad, confort, y la socialización con sus congéneres.

A través de una combinación de técnicas electrofisiológicas, quimiogenéticas, optogenéticas y de silenciamiento génico, los autores comprobaron que, cuando los ratones detectan la familiaridad de un individuo, las neuronas de la corteza prefrontal se activan a modo de respuesta y liberan CRH en las neuronas de la región del septum lateral. Esto provoca que el septum lateral se active y permita que se reduzca la interacción con individuos conocidos. Por tanto, la liberación de la hormona CRH contribuye a generar la preferencia por la novedad social. Los resultados de esta investigación están protegidos mediante una solicitud de patente.

La liberación de la hormona CRH contribuye a generar la preferencia por la novedad social

Según explica Leroy, “al contrario de lo que sucede en los roedores adultos, las crías prefieren relacionarse y mantenerse cerca de sus parientes. Esto es muy útil desde el punto de vista evolutivo ya que garantiza la supervivencia y correcto desarrollo de las crías”.

Sin embargo, añade, “esta preferencia debe cambiar durante el período posnatal para propiciar la preferencia por la novedad social y adquirir así un comportamiento social adulto. Los experimentos que se han llevado a cabo en este estudio demuestran que la maduración de la expresión de CRH en la corteza prefrontal durante las dos primeras semanas de vida es lo que permite que se produzca este cambio de conducta social durante el desarrollo”, explica el investigador del IN.

Posibles tratamientos

Hasta un 1 % de la población puede sufrir lo que se conoce como trastorno de la personalidad por evitación, que clínicamente se manifiesta como una forma de introversión extrema. De forma similar, uno de los problemas de ansiedad más frecuentes en los niños es de ansiedad por separación, un miedo inusualmente fuerte a separarse de las personas familiares, lo que condiciona gravemente su vida diaria.

En esta línea, los investigadores del IN plantean que una deficiencia de CRH en la corteza prefrontal, o en su receptor en la región del septum lateral, podrían provocar alteraciones en las interacciones sociales

Sabemos que determinadas alteraciones en el gen que codifica esta hormona han sido previamente relacionadas con una mayor incidencia de trastornos del comportamiento”, explica Noelia Sofía de León Reyes, investigadora del CSIC en el IN y primera autora del artículo.

Una deficiencia de CRH en la corteza prefrontal, o en su receptor en la región del septum lateral, podrían provocar alteraciones en las interacciones sociales

“Las alteraciones en la conducta social a menudo se asocian con la aparición de muchos trastornos psiquiátricos y sabemos que las regiones implicadas en nuestro estudio están desreguladas en varios trastornos psiquiátricos”, destaca Leroy. Además, el investigador señala que los resultados de este trabajo abren nuevas vías de investigación que podrían conducir al desarrollo de nCSICevos medicamentos dirigidos al sistema CRH como diana terapéutica para tratar trastornos de ansiedad social y otros tipos de enfermedades psiquiátricas que se asocian a interacciones anormales, como el autismo o la depresión.

Este trabajo ha sido posible gracias a la financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC) en el marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea, la beca CIDEGENT de la Generalitat Valenciana y la Fundación Severo Ochoa. Se trata de una investigación que forma parte del proyecto MotivatedBehaviors (H202O-ERC-STG/0784, n°949652), cuyo objetivo es estudiar el papel del núcleo del septum lateral en la regulación de los comportamientos motivados para desvelar los cambios que se producen en trastornos asociados con deficiencias de comportamiento social.

Referencia

Noelia Sofia de León Reyes, Paula Sierra Díaz, Ramon Nogueira, Antonia Ruiz-Pino, Yuki Nomura, Christopher A. de Solis, Jay Schulkin, Arun Asok, Felix Leroy. Cell. September 04, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.08.010

https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(23)00864-4.pdf

Fuente: (SINC) Tomado- Salud Psiquiatría

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