Resumen: El gen neuropilina2 regula la migración neuronal inhibidora y las conexiones neuronales excitadoras, que son esenciales para una actividad cerebral equilibrada. El estudio reveló que la eliminación de la neuropilina 2 altera los circuitos inhibidores, lo que conduce a comportamientos similares al autismo y a un mayor riesgo de convulsiones.
Los investigadores demostraron cómo las alteraciones en la migración de las neuronas inhibidoras crean los desequilibrios que vinculan el trastorno del espectro autista (TEA) y la epilepsia. Estos hallazgos abren vías para desarrollar terapias dirigidas para abordar estas condiciones concurrentes.
hechos importantes
- Papel de la neuropilina 2: Este gen regula la migración neuronal inhibidora y el equilibrio sináptico, afectando el riesgo de autismo y epilepsia.
- Desequilibrio del circuito: La eliminación de la neuropilina 2 altera los circuitos inhibidores, lo que provoca convulsiones y conductas autistas concurrentes.
- Potencial terapéutico: Dirigirse a las primeras etapas del desarrollo neuronal puede prevenir o mitigar estas condiciones.
Fuente: UCR
Gene Neuropilina 2 Codifica un receptor implicado en las interacciones entre células en el cerebro y desempeña un papel importante en la regulación del desarrollo de los circuitos neuronales.
neuropilina2 Controla la migración de neuronas inhibidoras y la formación y mantenimiento de conexiones sinápticas en neuronas excitadoras, dos aspectos críticos de la actividad cerebral.
El estudio, dirigido por el neurocientífico VG Santhakumar de la Universidad de California, Riverside, y colaboradores de la Universidad Rutgers en Newark, Nueva Jersey, proporciona información sobre cómo este gen contribuye al desarrollo de cambios de comportamiento asociados con el trastorno del espectro autista y la epilepsia.
Un estudio publicado en Psiquiatría molecular de la naturalezaOfrece una vía para futuros tratamientos destinados a aliviar algunos de los síntomas desafiantes de estas afecciones frecuentemente concurrentes.
Investigaciones anteriores han vinculado las mutaciones Neuropilina 2 para trastornos neurológicos como el autismo y la epilepsia, pero los mecanismos implicados siguen sin estar claros.
En el estudio actual, Shanthakumar y sus colaboradores crearon un modelo de ratón con «activación selectiva de neuronas inhibidoras» para examinar los efectos de la eliminación. Neuropilina 2 Gene.
encontró la ausencia Neuropilina 2 Altera la migración de las neuronas inhibidoras, alterando el delicado equilibrio entre las señales excitadoras e inhibidoras en el cerebro.
«Este desequilibrio conduce a comportamientos similares al autismo y aumenta el riesgo de convulsiones», dijo Santhakumar, investigador principal del estudio y profesor de biología molecular, celular y de sistemas.
«Los resultados de nuestro estudio resaltan cómo un solo gen puede influir en los sistemas excitatorios e inhibidores del cerebro. Mostramos que interrumpir el desarrollo del circuito inhibidor es suficiente para provocar la coexistencia de conductas relacionadas con el autismo y la epilepsia.
“Al comprender mejor cómo Neuropilina 2 Al trabajar en la estructura de los circuitos cerebrales, es posible que podamos desarrollar tratamientos más específicos para diferentes características de estos trastornos.
Un aspecto único de la investigación es el enfoque en la migración de neuronas inhibidoras, este proceso Neuropilina 2 juega un papel crucial. Por eliminación selectiva Neuropilina 2 Durante una ventana clave del desarrollo, los investigadores encontraron deficiencias en el control inhibidor del circuito, lo que condujo a una inflexibilidad conductual, déficits en las interacciones sociales y un mayor riesgo de convulsiones.
Los hallazgos del estudio sugieren que centrarse en etapas específicas del desarrollo neuronal abre nuevas puertas para intervenciones terapéuticas que, si se detectan tempranamente, pueden prevenir la aparición de estos trastornos.
«Al aislar el papel de la estructura del circuito inhibidor, podemos desarrollar estrategias terapéuticas que mejoren los resultados para las personas con autismo, particularmente aquellos que experimentan convulsiones», dijo Santhakumar.
Shanthakumar llegó a la UCR procedente de la Universidad de Rutgers en 2018 para ampliar su visión de investigación de desarrollar una comprensión multinivel de las funciones del circuito cerebral en la salud y la enfermedad y descubrir los procesos biológicos que conducen a trastornos del desarrollo cerebral.
El estudio colaborativo actual utilizó técnicas sofisticadas en evaluaciones fisiológicas y de comportamiento. La investigación del equipo fue financiada por el Rutgers Brain Health Institute y el New Jersey Council for Autism Spectrum Disorders.
«Este estudio es un paso adelante en la comprensión de los fundamentos genéticos y de circuito del autismo y la epilepsia», dijo Santhakumar.
«Es fundamental que sigamos explorando los mecanismos precisos que regulan el desarrollo y mantenimiento de los circuitos porque, en última instancia, este conocimiento nos ayudará a desarrollar nuevas intervenciones para una variedad de trastornos del desarrollo, desde el autismo hasta el trastorno por déficit de atención e hiperactividad y la esquizofrenia».
A Santhakumar se unieron en el estudio Deepak Subramanian, Andrew Huang y Samiksha Komatireddy de la UCR; y Carol Eisenberg, Zion Baek, Hania Naveed, Michael W. Shifflett y Tracy S. de la Universidad de Rutgers. Subramanian y Eisenberg contribuyeron igualmente a la investigación.
El título del artículo es «La desregulación de la expresión de neuropilina-2 en las neuronas inhibidoras perjudica el desarrollo del circuito del hipocampo y aumenta el riesgo de conductas y convulsiones relacionadas con el autismo».
Se trata de noticias sobre genética y investigaciones sobre el autismo.
Autor: Iqbal Pittalwala
Fuente: UCR
Contacto: Iqbal Pitalwala – UCR
Imagen: Imagen acreditada a Neuroscience News.
Investigación Básica: Acceso abierto.
«La desregulación de la expresión de neuropilina-2 en las neuronas inhibidoras perjudica el desarrollo del circuito del hipocampo y aumenta el riesgo de conductas y convulsiones relacionadas con el autismo» VG Santhakumar et al. Psiquiatría molecular
Abstracto
La desregulación de la expresión de neuropilina-2 en las neuronas inhibidoras afecta el desarrollo del circuito del hipocampo y aumenta el riesgo de conductas y convulsiones relacionadas con el autismo.
La desregulación del desarrollo, la migración y la función de las interneuronas, denominada colectivamente interneuronopatía, se ha propuesto como un mecanismo compartido para los trastornos del espectro autista (TEA) y la epilepsia infantil.
La neuropilina-2 (Nrp2), un gen candidato para el TEA, es un regulador crítico de la migración de interneuronas desde la eminencia ganglionar medial (MGE) al palio, incluido el hipocampo.
Si bien los estudios clínicos han identificado polimorfismos de Nrp2 en pacientes con TEA, no se ha evaluado si la desregulación selectiva de la migración de interneuronas dependiente de Nrp2 contribuye a la patogénesis del TEA y aumenta el riesgo de convulsiones.
Probamos la hipótesis de que la deficiencia de Nrp2 en los precursores de interneuronas derivados de MGE altera el equilibrio excitador/inhibitorio en los circuitos del hipocampo, predisponiendo así a la red a convulsiones y patrones de comportamiento asociados con el TEA.
La eliminación embrionaria de Nrp2 durante el período de desarrollo de la migración de precursores de interneuronas derivadas de MGE (iCKO) redujo significativamente las neuronas positivas para parvalbúmina, neuropéptido Y y somatostatina en el CA1 del hipocampo.
En consecuencia, en comparación con los controles, la frecuencia de las corrientes sinápticas inhibidoras en las células piramidales CA1 se redujo pero la frecuencia de las corrientes sinápticas excitadoras aumentó en los ratones iCKO.
Aunque las propiedades pasivas y activas de la membrana de las células piramidales CA1 se mantuvieron sin cambios, los ratones iCKO mostraron una mayor sensibilidad a las convulsiones inducidas químicamente.
Además, los ratones iCKO exhibieron déficits conductuales selectivos en preferencia por la novedad social y el aprendizaje dirigido a objetivos, lo que es consistente con un fenotipo similar al TEA.
En conjunto, nuestros hallazgos demuestran que la interrupción de la regulación de Nrp2 del establecimiento del circuito interneuronal del desarrollo da como resultado comportamientos similares a los del TEA y un mayor riesgo de epilepsia.
Estos resultados apoyan la hipótesis de la interneuronopatía del desarrollo de la comorbilidad de la epilepsia del TEA.
