Estudian moscas modificadas genéticamente para comprender desórdenes en el desarrollo

Artículo de investigadora UV Angelina Palacios fue publicado en Molecular Psychiatry, del grupo Nature, una de las principales revistas de psiquiatría y neurociencias del mundo.

 

Aunque no lo parezca, compartimos cerca del 70 por ciento de los genes humanos con la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster). En otras palabras, el material genético de las personas tiene homólogos directos que cumplen las mismas funciones que los de la Drosophila y esto las convierte en un organismo modelo válido para entender procesos que ocurren en nuestro cuerpo, como trastornos del sueño, patologías neurodegenerativas y algunos tipos de cáncer.

La doctora Angelina Palacios, investigadora del Centro Interdisciplinario de Neurociencias de Valparaíso (CINV) y académica de la Facultad de Odontología, ha dedicado años a estudiar la conducta de estos insectos y actualmente trabaja con mutaciones genéticas asociadas a riesgo de autismo en humanos para comprender el desarrollo de esta condición en las personas.

La investigadora explica que “las moscas Drosophila son insectos bastante sociables. Una actividad importante para ellas la constituye el ritual del cortejo, que implica acercamientos, interacciones y danzas. Así, moscas con mutaciones en genes específicos pueden mostrar alteraciones en esta conducta”.

En el estudio “Mutations in trpγ, the homologue of TRPC6 autism candidate gene, causes autism-like behavioral deficits in Drosophila”, publicado recientemente en una de las revistas del grupo Nature, “Molecular Psychiatry”, de alto impacto mundial en el campo de la psiquiatría y las neurociencias, la doctora Palacios y su grupo de trabajo identificó a un gen candidato o de riesgo para el Trastorno de Espectro Autista (TEA), denominado TRPC6 (transient receptor potential cation channel subfamily C member 6). Luego, “usando a la mosca Drosophila, examinamos las consecuencias funcionales de interrumpir el gen trp-gamma (trpγ; CG5996), el gen de la mosca más similar al TRPC6, sobre el control de la conducta. Usando este organismo modelo, encontramos que las moscas mutantes trpγ exhiben varios comportamientos alterados similares a los observados en pacientes con TEA, incluyendo interacciones sociales defectuosas, hiperactividad (tanto en jóvenes como en moscas más viejas), problemas de aprendizaje y memoria, y déficits en el control homeostático del sueño. Algunos defectos, sobre todo en el sueño, eran más graves en moscas machos que en hembras y se atenuó con la edad. Curiosamente, encontramos que la hiperforina (el principio activo de la hierba de San Juan) alivió muchos de los defectos en las moscas mutantes trpγ, similar a lo reportado por otro estudio donde se usaron células neuronales derivadas de un paciente con TEA que presentaba una mutación en el gen TRPC6 . En resumen, nuestros datos sugieren que TRPC6 es un gen de susceptibilidad o de riego de TEA y que su papel en el control del comportamiento puede ser significativamente investigado en Drosophila”, indicó la investigadora.

Participaron en el artículo los doctores John Ewer (académico de la Facultada de Ciencias e investigador del CINV) e Isaac García (académico de la Facultad de Odontología e investigador del CINV), y la candidata a doctora Valeria Silva (estudiante del programa de Doctorado en Ciencias mención Neurociencia UV), en colaboración con académicos de la Universidad de Sao Paulo e investigadores canadienses.

Tal como lo señala la doctora Palacios, el autismo es un trastorno del neurodesarrollo que presenta principalmente tres aspectos alterados: la interacción social, la comunicación y el lenguaje. También puede desarrollar otras comorbilidades como hiperactividad, trastornos metabólicos, ansiedad y problemas de sueño. “El TEA es un trastorno del neurodesarrollo que no tiene un marcador biológico para su diagnóstico y éste se realiza a través de evaluaciones conductuales. Existe una gran heterogeneidad fenotípica entre las personas diagnosticadas con TEA y los síntomas a menudo coexisten con otras condiciones psiquiátricas y neurológicas (por ejemplo, discapacidad intelectual mayor al 40 por ciento; trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) mayor al 50 por ciento; trastornos del sueño y de ansiedad, así como procesamiento e integración sensorial atípicos mayores al 90 por ciento, que afecta a todas las modalidades sensoriales. El TEA afecta a aproximadamente el uno por ciento de las personas en todo el mundo y muestra un sesgo de sexo masculino a femenino de cuatro a uno”, sostiene.

Además, advierte la investigadora que “estudiamos las conductas de moscas machos y hembras, y observamos que en el caso de las hembras muestran los mismos problemas conductuales que los machos, también tienen trastornos del sueño y en la vejez se mantienen los niveles de hiperactividad en ambos grupos”.

También agrega que “la genética del autismo es muy compleja, existen cientos de genes que implican riesgo de autismo. Por lo tanto, necesitas tener organismos modelos de estudio como la mosca para poder investigar los mecanismos biológicos que subyacen a esta condición o posible uso de farmacología para un tratamiento específico”.

En nuestro país uno de cada cincuenta y un niños está diagnosticado dentro del Trastorno del Espectro Autista (TEA), según el estudio “Estimación de la prevalencia de trastorno del Espectro Autista en población urbana chilena”, publicado el 2021 por la Revista Chilena de Pediatría.

Para la investigadora, el artículo es un importante trabajo que espera se convierta en un referente en el mundo del autismo y el uso de la Drosophila para investigar los defectos asociados con mutaciones en homólogos de genes que en humanos causan (o son factor de riesgo) para autismo.

La publicación completa se puede revisar en el siguiente enlace: https://www.nature.com/articles/s41380-022-01555-1.

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