Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Un estudio a cargo de científicos brasileños y estadounidenses revela que existe una relación entre el incremento del tamaño del cerebro (macrocefalia) y la mayor severidad de los síntomas sociales y de comunicación en niños con el trastorno del espectro autista (TEA). Estos resultados salieron publicados en la revista Molecular Autism.

La referida constatación se basa en el análisis de imágenes cerebrales de más de 900 niños con TEA (realizado en el marco de un trabajo anterior del grupo de investigadores, del año 2017) y también en experimentos recientes con minicerebros, organoides desarrollados en laboratorio con base en células sanguíneas diferenciadas en neuronas de una parte de los niños voluntarios del primer estudio. En ambos casos, se observó una relación entre la macrocefalia y la gravedad de los síntomas. De acuerdo con el artículo que ahora ha sido publicado, los minicerebros derivados de las células de niños con síntomas más severos eran hasta un 41 % más grandes que los de los niños del grupo de control.

“No es que todo niño con TEA y síntomas severos exhibirá una alteración en el tamaño de su cerebro. Pero cuando existe una macrocefalia, se incrementa la severidad de los síntomas”, afirma Mirian Hayashi, una de las autoras principales del artículo, docente del Departamento de Farmacología de la Escuela Paulista de Medicina de la Universidad Federal de São Paulo (EPM-Unifesp), en Brasil.

Esta diferencia en el tamaño del cerebro que se observó en los niños voluntarios del estudio parece estar relacionada con alteraciones en la actividad de una enzima conocida como Ndel1. El grupo de investigadores de la Unifesp ya había observado un fenómeno equivalente en niños con microcefalia inducida por el virus del Zika. Esta proteína, asociada a diversos trastornos neurológicos, tales como la esquizofrenia, el primer episodio de psicosis y el trastorno bipolar, aparte del síndrome congénito del zika, participa en el proceso de migración de las neuronas durante la formación del cerebro en el estadio embrionario (lea más en: agencia.fapesp.br/50060).

Tal como ponderan los investigadores, los síntomas sociales y de comunicación son comunes entre las personas situadas en el espectro autista, pero la gravedad difiere de una a otra. Si bien el mecanismo biológico que determina la intensidad de dichos síntomas sigue siendo desconocido, los hallazgos realizados en esta investigación abren nuevos caminos hacia la comprensión del TEA.

La metodología

El trabajo ahora publicado se dividió en dos etapas. Inicialmente se efectuó un análisis con imágenes cerebrales y datos de diagnóstico de más de 900 niños con TEA que integran un estudio de cohorte coordinado por Eric Courchesne, médico del Centro de Excelencia en Autismo de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos). Posteriormente, mediante estudios realizados en minicerebros desarrollados en el laboratorio de Alysson R. Muotri, del Departamento de Medicina Molecular y Celular, en la misma universidad, fue posible detectar que durante el proceso de formación del cerebro cuestiones relacionadas con la migración celular y la formación de neuronas ya se hacen presentes y puede por ello evaluárselas, con sus potenciales impactos sobre el tamaño cerebral.

Sucede que los investigadores lograron detectar en los minicerebros que la proteína Ndel1 posee un importante rol en los casos de macrocefalia en niños con TEA.

“Ya se sabía que las neuronas de las personas con autismo exhibían alteraciones. Los análisis en los minicerebros confirmaron que, sobre todo en los casos de macrocefalia, se produce un aumento de la cantidad de progenitores neuronales [las células que dan origen a las neuronas]. Nuestro análisis demostró que el cerebro es más grande debido posiblemente a esa elevada cantidad de progenitores celulares que no logran diferenciarse durante la embriogénesis”, informa João Nani, quien llevó adelante los análisis en el Departamento de Medicina Molecular y Celular de la Universidad de California en San Diego con el apoyo de la FAPESP.

Fue posible observar que diversas células neuronales no estaban actuando como deberían, ni creando conexiones (sinapsis) como era esperable. “Importa más la cantidad de conexiones que la cantidad de neuronas. Por eso, tanto tener más neuronas [en casos de macrocefalia] como tener menos [microcefalia] resulta perjudicial”, explica Nani.

Los investigadores también midieron la actividad y la expresión de la enzima Ndel1 en los minicerebros y detectaron un desbalance en los casos de macrocefalia. “La Ndel1 es una enzima asociada al proceso de división celular y de diferenciación de las neuronas. Por supuesto que son procesos que abarcan a varias otras proteínas, pero es muy probable que en los casos de macrocefalia el sistema en general se encuentre desequilibrado y la Ndel1 puede erigirse como un biomarcador de una alteración. Verificamos que ese desequilibrio puede causar tanto un agrandamiento como un achicamiento del cerebro. Pero en los casos que evaluamos los minicerebros provenientes de células mononucleares de la sangre periférica de niños con autismo y severidad de síntomas de comunicación y sociales aparecían aumentados”, comenta Nani.

El grupo pretende llevar a cabo ahora nuevos estudios para identificar biomarcadores relacionados con la gravedad de este trastorno en la sangre de los pacientes.

Puede leerse el artículo intitulado Embryonic origin of two ASD subtypes of social symptom severity: the larger the brain cortical organoid size, the more severe the social symptoms en el siguiente enlace: molecularautism.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13229-024-00602-8.