Las alteraciones sensoriales en el síndrome de X frágil

En el síndrome de X frágil las señales sensoriales del mundo exterior se integran de manera diferente, lo que hace que estén subrepresentadas por las neuronas piramidales corticales en el cerebro.

Esta es la conclusión de un nuevo estudio realizado por un equipo dirigido por el profesor de neurociencias de la Universidad de Montreal dirigido por Roberto Araya, biofísico e investigador del UdeM-affiliated CHU Sainte-Justine Research Centre ​1​.

El fenómeno que observó el equipo podría proporcionar pistas importantes sobre la causa subyacente de los síntomas del síndrome de X frágil, y no solo proporciona información sobre el mecanismo a nivel celular, sino que también abre la puerta a nuevos objetivos para las estrategias terapéuticas.

Con herramientas avanzadas de neuroimágen y la manipulación genética de las neuronas, el equipo de investigadores de CHU Sainte-Justine pudo observar el funcionamiento de las neuronas individuales, específicamente, las neuronas piramidales de la capa cortical 5, una de las principales neuronas de salida de información de la corteza cerebral.

Los investigadores encontraron una diferencia en cómo se procesan las señales sensoriales en estas neuronas en el síndrome de X frágil

Trabajos anteriores han sugerido que el síndrome de X frágil y el autismo se caracterizan por una corteza hiperexcitable, que se considera el principal contribuyente a la hipersensibilidad a los estímulos sensoriales observados en los individuos con autismo“, dijo Araya.

Para nuestra sorpresa, nuestros resultados experimentales desafían esta visión generalizada de que existe una hipersensibilidad global en la neocorteza asociada con el síndrome de X frágil”, agregó su colega de la UdeM Diana E. Michell, coautora del estudio. Muestran que la integración de señales sensoriales en las neuronas corticales está subrepresentada en un modelo murino del síndrome de X frágil.

La imagen del árbol ayuda a ilustrar la morfología y función de las neuronas piramidales en el síndrome X frágil. Estas neuronas son uno de los principales integradores de información en la corteza cerebral, con largas “ramas” y “raíces” que representan dendritas. Las pequeñas proyecciones “en forma de hoja” son las espinas dendríticas, donde se ubican las sinapsis excitatorias, que conectan una neurona con otra. Las secciones borrosas de la imagen ilustran la integración y percepción alteradas de la información sensorial del mundo exterior descubierta por Diana E. Mitchell, Soledad Miranda-Rottmann y sus colegas.

Mitchell Miranda Rottmann et al
FOTO CRÉDITO: ROBERTO ARAYA Y SOLEDAD MIRANDA-ROTTMANN

La proteína “ausente

Una proteína llamada FMRP que está ausente en el cerebro de las personas con síndrome de X frágil modula la actividad de un tipo de canal de potasio en el cerebro. Según el trabajo del grupo de investigación, es la ausencia de esta proteína lo que altera la forma en que se combinan las entradas sensoriales, lo que hace que estén infrarrepresentadas por las señales que salen de las neuronas piramidales corticales del cerebro.

Soledad Miranda-Rottmann, coautora del estudio, intentó rectificar la situación con técnicas genéticas y de biología molecular. “Incluso en ausencia de la proteína FMRP, que tiene varias funciones en el cerebro, pudimos demostrar cómo se puede restaurar la representación de las señales sensoriales en las neuronas corticales al reducir la expresión de una sola molécula“, afirmó.

Este hallazgo abre la puerta a nuevas estrategias para ofrecer apoyo a las personas con síndrome de X frágil y posiblemente otros trastornos del espectro del autismo para percibir correctamente las señales sensoriales del mundo exterior a nivel de las neuronas piramidales en la corteza“, concluye Araya.

Incluso si no se aborda la sobrerrepresentación de las señales cerebrales internas que causan la hiperactividad, la representación correcta de las señales sensoriales puede ser suficiente para permitir un mejor procesamiento de las señales del mundo exterior y de un aprendizaje más adecuado para la toma de decisiones y la participación en la acción”.

Los hallazgos del estudio contradicen lo que se esperaría de la hipersensibilidad sensorial clásicamente asociada con el autismo. En cambio, estos hallazgos respaldan un modelo de síndrome X frágil que abarca la hiposensibilidad sensorial y la hipersensibilidad predictiva a nivel de las neuronas corticales.

Además, estos resultados resaltan la necesidad de estudiar, en el síndrome X frágil y otras formas de autismo, las canalopatías en las vías de retroalimentación y retroalimentación corticales de forma independiente, sus asociaciones y cómo se ve afectada la salida de las neuronas piramidales corticales, lo que en última instancia da forma al comportamiento.

Tomados en conjunto, estos hallazgos sugieren que existe un deterioro diferencial en la integración de las entradas predictivas sensoriales y de retroalimentación en las neuronas piramidales L5 en el síndrome X frágil y potencialmente en otras formas de autismo como resultado de canalopatías subcelulares específicamente localizadas.

Estos resultados desafían la visión tradicional de que el síndrome X frágil y del autismo que se caracterizan por una hipersensibilidad sensorial, proponiendo en cambio una hiposensibilidad de las entradas sensoriales y una hipersensibilidad de las entradas predictivas en las neuronas corticales como resultado de canalopatías subcelulares específicamente localizadas.

Que en lenguaje sencillo significa que existe un procesamiento anómalo de las señales que transmiten al cerebro la información sensorial, dando por tanto una percepción diferente y generando una respuesta atípica a los estímulos sensoriales y por tanto a como percibe el mundo la persona.

Bibliografía

  1. 1.
    Mitchell DE, Miranda-Rottmann S, Blanchard M, Araya R. Altered integration of excitatory inputs onto the basal dendrites of layer 5 pyramidal neurons in a mouse model of Fragile X syndrome. Proc Natl Acad Sci USA. Published online January 3, 2023. doi:10.1073/pnas.2208963120

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Cómo citar este artículo: Autismo Diario, "Las alteraciones sensoriales en el síndrome de X frágil", en Autismo Diario, 11 marzo, 2023, https://autismodiario.com/2023/03/11/las-alteraciones-sensoriales-en-el-sindrome-de-x-fragil/.

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