Trastornos mentales promovidos por astrocitos

Las neuronas suelen llevarse la mayor parte del mérito de mantener nuestros cerebros funcionando bien, así como la mayor parte de la culpa cuando el cerebro no funciona bien. Sin embargo, las células en forma de estrella llamadas astrocitos, otra clase de célula abundante en el cerebro humano, pueden ser las principales responsables de los síntomas de algunos trastornos del neurodesarrollo. Un estudio reciente aporta pruebas de ello y revela los mecanismos que lo permiten.

En los últimos años, diversas investigaciones han acabado por descubrir que los astrocitos desempeñan un papel fundamental en el desarrollo del cerebro y en las enfermedades de este. Las neuronas aisladas, por ejemplo, no forman conexiones ni se comunican a menos que haya astrocitos. Si los astrocitos afectados por una enfermedad se mezclan con neuronas sanas, estas empiezan a mostrar signos de enfermedad. Del mismo modo, si las neuronas afectadas por trastornos del neurodesarrollo se exponen a astrocitos sanos, su función mejora.

Sin embargo, los investigadores no han podido precisar qué sustancias de los astrocitos son las responsables.

En el nuevo estudio, el equipo de Alison Caldwell y Nicola Allen, del Instituto Salk en Estados Unidos, aisló astrocitos y neuronas de los cerebros en desarrollo de ratones con mutaciones genéticas causantes del síndrome de Rett, el síndrome de Down y el síndrome X frágil, y astrocitos y neuronas de animales sanos. A continuación, determinaron los niveles de 1.235 proteínas diferentes producidas por cada conjunto de astrocitos. Para cada enfermedad, encontraron cientos de proteínas presentes en niveles más altos o más bajos de lo normal. De ellas, 120 proteínas eran comunes en las tres enfermedades: 88 con niveles más altos de lo normal y 32 con niveles más bajos de lo normal.

"Desde el punto de vista de la ciencia básica, es fascinante que se observen tantos cambios en la secreción de proteínas de los astrocitos en estos trastornos genéticos y, lo que es más importante, que muchos de esos cambios aparezcan en más de uno de esos trastornos", destaca Caldwell. "Para mí, esto pone de manifiesto la importancia de los astrocitos para el desarrollo neuronal normal".

Astrocitos. (Imagen: Salk Institute)

Una sustancia destacó para los científicos. Sabían que el factor de crecimiento insulínico, muy parecido a la insulina, puede a veces reducir los síntomas de la enfermedad en ratones con trastornos del neurodesarrollo. Se había supuesto durante mucho tiempo que el tratamiento funcionaba porque las neuronas enfermas no producían suficiente factor de crecimiento insulínico. Pero los autores del nuevo estudio descubrieron que lo que sucede en realidad es que los astrocitos afectados por el síndrome de Rett, X frágil o Down producen altos niveles de Igfbp2, una proteína que bloquea el factor de crecimiento insulínico.

O sea que las neuronas elaboran mucho factor de crecimiento insulínico, pero este no puede llegar a su destino porque esa sustancia fabricada por los astrocitos interfiere con él.

"Todavía tenemos un largo camino que recorrer para preparar una terapia basada en esto que sea aplicable al ser humano, pero creemos que las perspectivas son buenas", argumenta Allen. "En vez de dar un tratamiento a base de factor de crecimiento insulínico que actúe en todo el cuerpo, es más lógico actuar sobre la Igfbp2 en el cerebro, donde queremos que el factor de crecimiento insulínico pueda hacer su trabajo".

El equipo de Caldwell y Allen expone los detalles técnicos de su descubrimiento en la revista académica Nature Neuroscience, bajo el título “Aberrant astrocyte protein secretion contributes to altered neuronal development in multiple models of neurodevelopmental disorders”. (Fuente: NCYT de Amazings)