Investigadores del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT han identificado un regulador genético maestro que podría explicar alteraciones en las funciones cerebrales que contribuyen a la esquizofrenia.
El trabajo, publicado el 25 de mayo en la edición anticipada en línea de Nature Neuroscience, podría conducir algún día a nuevas estrategias para tratar la esquizofrenia y otras enfermedades causadas por el mal funcionamiento de las sinapsis, las conexiones entre neuronas, afirmó el coautor Li-Huei Tsai, director del Instituto Picower y titular de la cátedra Picower de Neurociencia en el MIT.
El ARN mensajero (ARNm) traduce la información genética del ADN en códigos para producir proteínas. Se ha demostrado que una clase de moléculas de ARN no codificante descubierta recientemente —pequeños fragmentos de ARN llamados microARN (miARN)— interactúa con el ARNm y bloquea la producción de proteínas.
Se han encontrado más de 3.000 miARN en el genoma humano. Un solo miARN puede regular la actividad de cientos de genes y, por tanto, afectar redes celulares enteras.
Las variaciones genéticas en el gen que codifica un microARN particular —miARN-137— se han vinculado con un mayor riesgo de esquizofrenia. Aunque la esquizofrenia está relacionada con múltiples genes, «una imagen más completa de los miARN podría mejorar nuestra comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a la esquizofrenia», afirma Tsai.
No está claro exactamente cómo afectan las variaciones genéticas a los niveles de miARN-137 ni cuáles son los efectos del miARN-137 en el cerebro. «Es importante entender cómo los niveles anormales de miARN-137 afectan la función celular», afirma la coautora Sandra Siegert, investigadora posdoctoral del Instituto Picower.
Siegert descubrió que, en neuronas reprogramadas a partir de fibroblastos humanos de pacientes enfermos, aumentaba el microARN-137. Esto, a su vez, se relacionaba con defectos presinápticos, alteración de la plasticidad sináptica y disfunción cognitiva. Esto la sorprendió, afirma, porque, aunque la esquizofrenia se considera «una enfermedad de la sinapsis», nadie había demostrado que los microARN pudieran influir en el mecanismo por el que se liberan neurotransmisores en la sinapsis.
«Este trabajo demuestra que los miARN afectan directamente a las proteínas sinápticas», afirma Tsai. «Esto demuestra que el miARN-137 desempeña el papel de regulador maestro como un regulador común prometedor de la función presináptica». El estudio demuestra que «con solo reducir la expresión del miARN-137, pudimos mejorar la transmisión sináptica en las neuronas», afirma Siegert. «Esto es muy prometedor y demuestra los efectos beneficiosos» de manipular el miARN-137.
También se ha descubierto que los miARN son una vía por la que los factores ambientales influyen en los mecanismos celulares. Por ejemplo, el consumo de drogas o el estrés pueden alterar los niveles de miARN. «Si supiéramos qué factores ambientales afectan al miARN-137, quizá hubiera una forma sencilla de ajustarlo. Si las pruebas genéticas revelaran que una persona es portadora de la variación del gen miARN-137 asociada al riesgo, evitar un estilo de vida poco saludable o las drogas durante una etapa crítica del desarrollo cerebral podría prevenir la aparición de la enfermedad», afirma Siegert.
Este artículo se publica en colaboración con MIT News. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autora: Li-Huei Tsai es directora del Instituto Picower y titular de la cátedra Picower de Neurociencia en el MIT.
Imagen: Tamas Freund señala una pantalla en el Instituto de Medicina Experimental de la Academia Húngara de Ciencias, en Budapest. REUTERS/Laszlo Balogh
