El trastorno del espectro autista (TEA) es una afección neurológica y de desarrollo que comienza en la niñez y dura toda la vida. Afecta cómo una persona se comporta, interactúa con otros, se comunica y aprende. Este trastorno incluye lo que se conocía como síndrome de Asperger y el trastorno generalizado del desarrollo no especificado.
Ahora, un grupo de investigadores ha revelado un gen causal en los ratones del modelo del autismo que tienen la anormalidad cromosómica llamada variación del número de copia.
Concretamente, los investigadores esperan iluminar el mecanismo molecular del gen de NDN para contribuir a la creación de las nuevas estrategias del tratamiento para los desordenes de desarrollo incluyendo autismo.
Aunque el número de pacientes diagnosticados con autismo (desorden del espectro del autismo) ha aumentado, muchos aspectos de este desorden de desarrollo todavía no están bien entendidos. Sus causas se dividen en factores genéticos y factores ambientales.
Dentro de estos factores genéticos, las variaciones determinadas del número de copia se han encontrado en pacientes autísticos; por ejemplo, duplicación del cromosoma 15q11-q13. Estas anormalidades en la región 15q11-q13 se dividen en casos cromosómicos maternal y paternal derivados de la duplicación. Se entiende que el gen de Ube3a impulsa la duplicación cromosómica maternal derivada. Sin embargo, no se sabe qué gen es vital para la duplicación paternal derivada.
Los investigadores esperan iluminar el mecanismo molecular del gen de NDN para contribuir a la creación de las nuevas estrategias del tratamiento
Ahora, este grupo de investigadores ha desarrollado un modelo del ratón de la duplicación 15q11-q13 (ratón de la duplicación 15q). Usando este modelo del ratón, determinaron anormalidades numerosas en casos cromosómicos paternal derivados de la duplicación, incluyendo anormalidades en la formación dendrítica de la espina dorsal.
Sin embargo, los investigadores no podían determinar qué gen es responsable porque esta región contiene las moléculas y los genes del ARN de la no-codificación que cifran las proteínas.
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
En ratones de la duplicación 15q, hay una gran cantidad de genes pues la duplicación se extiende a la región 6Mb. En estudios anteriores, demostraron que las anormalidades del comportamiento no fueron inducidas por la duplicación cromosómica maternal derivada, por lo tanto alrededor de 2Mb fue excluida.
En cuanto al 4Mb restante, los investigadores primero crearon un nuevo modelo del ratón de la duplicación 1.5Mb e investigaron anormalidades del comportamiento. De los resultados, no podían determinar el autismo como anormalidad del comportamiento en ratones de la duplicación 1.5Mb. Por lo tanto, los investigadores excluyeron este 1.5Mb dejándolo con tres genes de la proteína-codificación como candidatos posibles.
Después, estos tres genes fueron introducidos individualmente en la corteza cerebral de ratones. Los investigadores midieron el régimen de rotación de la espina dorsal (formación y eliminación de espinas dorsales dendríticas durante un período de 2 días) in vivo usando un microscopio y descubrieron que el número de espinas dorsales aumentó cuando el gen de Ndn fue introducido.
Además, la clasificación de la morfología de estas espinas dorsales indicó que la mayoría era no madura. Esto revela que el gen de Ndn regula la formación y la maduración de espinas dorsales dendríticas durante el escenario de desarrollo.
Usando CRISPR-Cas9, los investigadores quitaron posteriormente una copia del gen de Ndn del modelo del ratón de la duplicación 15q para generar ratones con un número de copia normalizado para este gen (ratón del dupΔNdn 15q). Usando este modelo, demostraron que las anormalidades observadas en los ratones de la duplicación 15q podrían ser mejoradas.
Este estudio de la investigación reveló que en ratones del modelo del autismo de la duplicación 15q, el gen de NDN no sólo desempeña un papel importante sino que también afecta a aspectos tales como el desequilibrio de la excitación/inhibición en dinámica sináptica y la corteza cerebral.
