Un estudio revela un posible mecanismo de la hipersensibilidad sensorial en el autismo asociado al gen SCN2A que podría llevar a identificadores tempranos del trastorno del espectro autista y potenciales terapias genéticas.
Las personas que experimentan hipersensibilidad sensorial tienen una mayor conciencia y reactividad a los estímulos sensoriales, como el sonido, la vista, el tacto y el gusto. Se trata de un síntoma a menudo asociado con el trastorno del espectro autista (TEA), ya que más del 90% de los niños que lo padecen experimentan este desafío sensorial.
Los investigadores que estudian las bases neuronales de la hipersensibilidad sensorial se han centrado a menudo en el papel del cerebro anterior, una zona de la parte frontal del cerebro implicada en el procesamiento de estímulos sensoriales y la regulación de comportamientos y emociones.
Sin embargo, una nueva investigación sugiere que los circuitos cerebrales que apoyan los reflejos sensoriales -que se producen en una fase mucho más temprana del procesamiento sensorial- también podrían estar contribuyendo a esta sensibilidad.
Reflejo vestíbulo-ocular hipersensible en los niños con la mutación genética de pérdida de función de SCN2A
Para conocer mejor los fundamentos neuronales de la hipersensibilidad sensorial, Chenyu Wang, doctor e investigador de la Universidad de California en San Francisco, y sus colaboradores realizaron un nuevo estudio financiado por el Instituto Nacional de Salud Mental de EE.UU. en el que analizaron las áreas cerebrales que controlan el reflejo vestíbulo-ocular. Este reflejo estabiliza las imágenes en la retina haciendo que los ojos se muevan en dirección opuesta a la cabeza.
Los investigadores examinaron cómo el cerebro controla este reflejo en personas y ratones con una mutación genética que causa pérdida de función del gen SCN2A. De todas las mutaciones genéticas conocidas, la de pérdida de función de SCN2A es la que está más estrechamente relacionada con el TEA. Esta mutación afecta a la forma en que las neuronas mueven las partículas cargadas, iones, dentro y fuera de la célula. Esto, a su vez, afecta a la forma en que las células (incluidas las implicadas en el reflejo vestíbulo-ocular) se comunican eléctricamente entre sí.
Entre los participantes había niños de entre 3 y 10 años con la mutación genética de pérdida de función SCN2A diagnosticados de TEA, así como niños de edad similar que no tenían la mutación ni se les había diagnosticado TEA. Todos llevaban un casco ligero que registraba los movimientos de los ojos y la cabeza.
Los investigadores descubrieron que el reflejo vestíbulo-ocular era hipersensible en los niños con la mutación genética de pérdida de función de SCN2A en comparación con los que no tenían la mutación. Los investigadores descubrieron que los ratones con la mutación de pérdida de función Scn2a también mostraban este patrón de comportamiento de reflejo vestíbulo-ocular aumentado.
El rescate de Snc2a restablece el reflejo en ratones
Para averiguar qué podría estar causando este patrón de comportamiento del reflejo vestíbulo-ocular, los investigadores registraron la actividad eléctrica en el cerebro de ratones con la mutación de pérdida de función Scn2a. Descubrieron que la actividad entre las células implicadas en el apoyo del reflejo vestíbulo-ocular (llamadas células de Purkinje y células granulares cerebelosas) no cambiaba en respuesta a distintos niveles de velocidad y movimiento de la cabeza, a diferencia de lo que se observaría en ratones sin esta mutación genética. Se descubrió que esta falta de adaptación de la actividad celular se debía a la mutación de pérdida de función Scn2a en las células granulares.
Para comprobar si se podía restablecer el reflejo vestíbulo-ocular típico, los investigadores administraron a ratones una terapia génica dirigida contra la mutación de pérdida de función de Snc2a cuando tenían 3 o 30 días de vida. En el experimento los investigadores lograron restablecer por completo el reflejo vestíbulo-ocular típico en los ratones tratados a los 3 días de vida, pero sólo parcialmente en los tratados a los 30 días, lo que sugiere que hay un periodo de desarrollo temprano que consolida aspectos de este reflejo.
¿Qué significan los resultados?
Este estudio arroja luz sobre los procesos neuronales implicados en un síntoma específico asociado al TEA: la sensibilidad a los estímulos sensoriales.
Asímismo, dado que el reflejo vestíbulo-ocular se encontró hiperactivo en los niños con autismo asociado a la pérdida de función del SCN2A, los resultados sugieren que una prueba de reflejo ocular podría utilizarse en el futuro como identificador precoz del TEA.
Además, una terapia génica restableció el comportamiento típico del reflejo vestíbulo-ocular cuando se administró a ratones muy jóvenes con pérdida de función de Scn2a, lo que sugiere una posible forma de mejorar la disfunción sensoriomotora en el futuro.
El estudio también sugiere que los reflejos dependientes del cerebelo, como el reflejo vestíbulo-ocular, pueden ser marcadores generalizables y traducibles para determinar la eficacia de posibles terapias dirigidas a tratar los síntomas sensoriomotores que sufren habitualmente las personas con TEA.
Artículo científico: Wang, C., et al. Impaired cerebellar plasticity hypersensitizes sensory reflexes in SCN2A-associated ASD. Neuron. 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2024.01.029
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