Tendencias Científicas
Una de las investigadoras de la Universidad de Yeshiva. Fuente. Universidad de Yeshiva.
Tradicionalmente se ha pensado que las alteraciones en el comportamiento se originan en el cerebro. Pero un nuevo estudio realizado por investigadores del Albert Einstein College de Medicina de la Universidad de Yeshiva (Nueva York, EE.UU.) ha descubierto que la disfunción del oído interno puede causar directamente los cambios neurológicos que aumentan la hiperactividad. El estudio, llevado a cabo en ratones, también mostró la implicación de dos proteínas del cerebro en este proceso, que podrían ser objetivos potenciales para una intervención. Los resultados fueron publicados ayer en la edición digital de Science.
Durante años, los científicos han observado que muchos niños y adolescentes con trastornos del oído interno -particularmente trastornos que afectan tanto a la audición como al equilibrio- también tienen problemas de comportamiento, tales como hiperactividad. Hasta ahora , nadie había sido capaz de determinar si los trastornos del oído y los problemas de comportamiento en realidad estaban vinculados.
"Nuestro estudio proporciona la primera evidencia de que una discapacidad sensorial, como la disfunción del oído interno, puede inducir cambios moleculares específicos en el cerebro que causan las conductas desadaptativas que tradicionalmente se consideraba que se originaban exclusivamente en el cerebro", explica el director del estudio, Jean M. Hébert , profesor del Departamento de Neurociencia Dominick P. Purpura, en la nota de prensa del Albert Einstein College of Medicine.
Dos estructuras
El oído interno consta de dos estructuras, la cóclea (responsable de la audición) y el sistema vestibular (responsable del equilibrio). Los trastornos del oído interno están causaos por defectos genéticos, pero también pueden ser el resultado de una infección o lesión.
La idea del estudio surgió cuando Michelle W. Antoine, un estudiante de doctorado del Albert Einstein en su momento, se dio cuenta de que algunos ratones del laboratorio de Hébert era inusualmente activos: en un estado de movimiento casi constante, persiguiendo sus colas dando vueltas en círculo. Investigaciones posteriores revelaron que los ratones tenían defectos cocleares y vestibulares graves y eran profundamente sordos. " Entonces nos dimos cuenta de que estos ratones proporcionan una buena oportunidad para estudiar la relación entre la disfunción y el comportamiento del oído interno ", recuerda Hébert.
Los investigadores establecieron que los problemas del oído interno de los animales eran debidos a una mutación en un gen llamado Slc12a2, que media en el transporte de sodio, potasio y moléculas de cloruro en diversos tejidos, incluyendo el oído interno y el sistema nervioso central (SNC). El gen también se encuentra en los seres humanos.
Para determinar si la mutación del gen estaba ligada a la hiperactividad de los animales, los investigadores tomaron ratones sanos y eliminaron selectivamente Slc12a2, ya fuera en el oído interno, en diversas partes del cerebro que controlan el movimiento o en todo el SNC. "Para nuestra sorpresa, no fue hasta que se suprimió el gen del oído interno que se observó un aumento de la actividad locomotora", cuenta Hébert.
Durante años, los científicos han observado que muchos niños y adolescentes con trastornos del oído interno -particularmente trastornos que afectan tanto a la audición como al equilibrio- también tienen problemas de comportamiento, tales como hiperactividad. Hasta ahora , nadie había sido capaz de determinar si los trastornos del oído y los problemas de comportamiento en realidad estaban vinculados.
"Nuestro estudio proporciona la primera evidencia de que una discapacidad sensorial, como la disfunción del oído interno, puede inducir cambios moleculares específicos en el cerebro que causan las conductas desadaptativas que tradicionalmente se consideraba que se originaban exclusivamente en el cerebro", explica el director del estudio, Jean M. Hébert , profesor del Departamento de Neurociencia Dominick P. Purpura, en la nota de prensa del Albert Einstein College of Medicine.
Dos estructuras
El oído interno consta de dos estructuras, la cóclea (responsable de la audición) y el sistema vestibular (responsable del equilibrio). Los trastornos del oído interno están causaos por defectos genéticos, pero también pueden ser el resultado de una infección o lesión.
La idea del estudio surgió cuando Michelle W. Antoine, un estudiante de doctorado del Albert Einstein en su momento, se dio cuenta de que algunos ratones del laboratorio de Hébert era inusualmente activos: en un estado de movimiento casi constante, persiguiendo sus colas dando vueltas en círculo. Investigaciones posteriores revelaron que los ratones tenían defectos cocleares y vestibulares graves y eran profundamente sordos. " Entonces nos dimos cuenta de que estos ratones proporcionan una buena oportunidad para estudiar la relación entre la disfunción y el comportamiento del oído interno ", recuerda Hébert.
Los investigadores establecieron que los problemas del oído interno de los animales eran debidos a una mutación en un gen llamado Slc12a2, que media en el transporte de sodio, potasio y moléculas de cloruro en diversos tejidos, incluyendo el oído interno y el sistema nervioso central (SNC). El gen también se encuentra en los seres humanos.
Para determinar si la mutación del gen estaba ligada a la hiperactividad de los animales, los investigadores tomaron ratones sanos y eliminaron selectivamente Slc12a2, ya fuera en el oído interno, en diversas partes del cerebro que controlan el movimiento o en todo el SNC. "Para nuestra sorpresa, no fue hasta que se suprimió el gen del oído interno que se observó un aumento de la actividad locomotora", cuenta Hébert.
Hipótesis
Los investigadores plantearon la hipótesis de que los defectos del oído interno causan un funcionamiento anormal del cuerpo estriado, una zona central del cerebro que controla el movimiento. Las pruebas revelaron un aumento de los niveles de dos proteínas implicadas en una vía de señalización que controla la acción de los neurotransmisores: pERK y pCREB. Los aumentos en los niveles de las dos proteínas se observaron sólo en el cuerpo estriado y no en otras regiones del cerebro anterior.
Para descubrir si el aumento de los niveles de pERK causaron el aumento anormal de la actividad locomotora, los ratones deficientes en Slc12a2 recibieron inyecciones de SL327, un inhibidor de pERK. La administración de SL327 restauró la actividad locomotora a su estado normal, sin afectar a los niveles de actividad en los ratones de control.
Según los investigadores, los resultados sugieren que la hiperactividad en los niños con trastornos del oído interno puede ser controlable con medicamentos que, directa o indirectamente, inhiban la vía Perk en el cuerpo estriado .
"Nuestro estudio también plantea la intrigante posibilidad de que otras deficiencias sensoriales no asociadas con defectos del oído interno puedan causar o contribuir a trastornos psiquiátricos o motores que ahora se consideraban exclusivamente de origen cerebral, " resalta Hébert. "Esta es un área que no ha sido bien estudiada."
Los investigadores plantearon la hipótesis de que los defectos del oído interno causan un funcionamiento anormal del cuerpo estriado, una zona central del cerebro que controla el movimiento. Las pruebas revelaron un aumento de los niveles de dos proteínas implicadas en una vía de señalización que controla la acción de los neurotransmisores: pERK y pCREB. Los aumentos en los niveles de las dos proteínas se observaron sólo en el cuerpo estriado y no en otras regiones del cerebro anterior.
Para descubrir si el aumento de los niveles de pERK causaron el aumento anormal de la actividad locomotora, los ratones deficientes en Slc12a2 recibieron inyecciones de SL327, un inhibidor de pERK. La administración de SL327 restauró la actividad locomotora a su estado normal, sin afectar a los niveles de actividad en los ratones de control.
Según los investigadores, los resultados sugieren que la hiperactividad en los niños con trastornos del oído interno puede ser controlable con medicamentos que, directa o indirectamente, inhiban la vía Perk en el cuerpo estriado .
"Nuestro estudio también plantea la intrigante posibilidad de que otras deficiencias sensoriales no asociadas con defectos del oído interno puedan causar o contribuir a trastornos psiquiátricos o motores que ahora se consideraban exclusivamente de origen cerebral, " resalta Hébert. "Esta es un área que no ha sido bien estudiada."
Referencia bibliográfica:
Jean M. Hebert et.al.: A Causative Link Between Inner Ear Defects and Long-term Striatal Dysfunction. Science 6 de septiembre de 2013: Vol. 341 no. 6150 pp. 1120-1123. DOI:10.1126/science.1240405
Jean M. Hebert et.al.: A Causative Link Between Inner Ear Defects and Long-term Striatal Dysfunction. Science 6 de septiembre de 2013: Vol. 341 no. 6150 pp. 1120-1123. DOI:10.1126/science.1240405
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