Los científicos identifican la causa principal de la hipersensibilidad en el autismo

Investigadores del Instituto de Ciencias Básicas han identificado la corteza cingulada anterior (ACC) como un área clave del cerebro responsable de la hipersensibilidad sensorial en los trastornos del espectro autista. Utilizando un modelo de ratón con una mutación del gen Grin2b, el equipo observó un aumento de la actividad neuronal y la conectividad en el ACC. La supresión de esta hiperactividad normalizó la hipersensibilidad sensorial, ofreciendo nuevos conocimientos sobre posibles objetivos de tratamiento para los problemas sensoriales relacionados con el TEA. Los estudios futuros explorarán más a fondo los mecanismos detallados y las implicaciones más amplias para otros modelos de TEA. Crédito: SciTechDaily.com

La hipersensibilidad sensorial en ratones con mutaciones Grin2b se asocia con hiperactividad en la corteza cingulada anterior y una mayor conectividad en todo el cerebro.

Un equipo de investigación dirigido por el director Kim Eunjoon del Centro de Disfunciones Cerebrales Sinápticas y el director Kim Seong-Gi del Centro de Investigación de Imágenes de Neurociencia del Instituto de Ciencias Básicas (IBS) identificó la causa fundamental de la hipersensibilidad sensorial en los trastornos del espectro autista (TEA). ).

El autismo afecta a aproximadamente una de cada 36 personas y se caracteriza por importantes desafíos en la interacción social y la comunicación. Alrededor del 90% de los pacientes autistas también sufren de hipersensibilidad sensorial anormal que afecta profundamente su funcionamiento diario. Esta hipersensibilidad da como resultado respuestas exageradas o reducidas a estímulos sensoriales comunes como el sonido, la luz y el tacto, lo que genera un estrés considerable y un mayor aislamiento social. Se desconoce la región precisa del cerebro responsable de esta disfunción sensorial, lo que dificulta los esfuerzos de tratamiento.

Los investigadores del SII estudiaron un modelo de ratón con TEA con una mutación en el Grin2b gen, que codifica la subunidad GluN2B de los receptores NMDA. Los receptores NMDA, un tipo de receptor de glutamato en el cerebro, han atraído la atención en el contexto del autismo debido a su papel crucial en la transmisión sináptica y la plasticidad neuronal. Se planteó la hipótesis de que el Grin2b La mutación genética en ratones induce fenotipos similares a los del TEA, incluidas anomalías sensoriales, y que ciertos mecanismos cerebrales pueden desempeñar funciones importantes.

Descubrimientos clave e investigaciones futuras

Los investigadores monitorearon la actividad neuronal y la conectividad funcional en los cerebros de estos ratones utilizando marcadores dependientes de la actividad e imágenes de resonancia magnética funcional (resonancia magnética funcional). En estos ratones, los investigadores descubrieron una mayor actividad neuronal en la corteza cingulada anterior (ACC). El ACC es una de las regiones corticales de orden superior que se ha estudiado ampliamente para las funciones cerebrales cognitivas y emocionales, pero no se ha estudiado para detectar anomalías sensoriales relacionadas con enfermedades cerebrales.

Curiosamente, cuando se inhibió la hiperactividad de las neuronas del ACC mediante métodos quimiogenéticos, la hipersensibilidad sensorial se normalizó, lo que indica el papel central de la hiperactividad del ACC en la hipersensibilidad sensorial asociada con el autismo.

La hipersensibilidad sensorial en ratones con la mutación del gen Grin2b encontrada en pacientes está relacionada con la hiperactividad de la corteza cingulada anterior (ACC) y la hiperconectividad entre la ACC y otras regiones del cerebro. Crédito: Instituto de Ciencias Básicas

El director Kim Eunjoon afirma: «Esta nueva investigación demuestra la participación de la corteza cingulada anterior (ACC), conocida por su profunda asociación con las funciones cognitivas y sociales, en la hipersensibilidad sensorial en el autismo».

La hiperactividad del ACC también se asoció con una mayor conectividad funcional entre el ACC y otras áreas del cerebro. Se cree que tanto la hiperactividad como la hiperconectividad del ACC con otras regiones del cerebro están involucradas con la hipersensibilidad sensorial en ratones mutantes Grin2b.

El director Kim Seong-Gi afirma: «Estudios anteriores han atribuido a las neuronas periféricas o áreas corticales primarias como importantes para la hipersensibilidad sensorial relacionada con el TEA. Estos estudios a menudo se han centrado sólo en la actividad de una región del cerebro. Por el contrario, nuestro estudio investiga no sólo la «La actividad del ACC, pero también la hiperconectividad a través del cerebro entre el ACC y varias regiones cerebrales corticales/subcorticales, lo que nos da una imagen más completa del cerebro».

Los investigadores planean estudiar los mecanismos detallados que subyacen al aumento de la actividad sináptica excitadora y la hiperconectividad neuronal. Sospechan que la falta de expresión de Grin2b puede inhibir el proceso normal de debilitamiento y poda de las sinapsis menos activas, de modo que las sinapsis relativamente más activas puedan participar en la sintonización de los circuitos neuronales de manera dependiente de la actividad. Otra área de interés de investigación es el estudio del papel del ACC en otros modelos de TEA en ratones.

Referencia: «La hiperconectividad funcional relacionada con la corteza cingulada anterior subyace a la hipersensibilidad sensorial en ratones mutantes Grin2b» por Soowon Lee, Won Beom Jung, Heera Moon, Geun Ho Im, Young Woo Noh, Wangyong Shin, Yong Gyu Kim, Jee Hyun Yi, Seok Jun Hong, Yongwhan Jung, Sunjoo Ahn, Seong-Gi Kim y Eunjoon Kim, 4 de mayo de 2024. Psiquiatría molecular.
DOI: 10.1038/s41380-024-02572-y

El estudio fue financiado por el Instituto de Ciencias Básicas.