Un estudio relaciona el nivel de óxido nítrico en el cerebro con el TEA

Investigadores de la Universidad de Hebrea de Jerusalén han encontrado conexión entre el nivel del óxido nítrico (NO) en las neuronas cerebrales y el trastorno del espectro del autismo (TEA). Los investigadores creen que se abre una puerta a nuevos tratamientos neurológicos.

El cerebro de la persona con autismo

El trastorno del espectro del autismo (TEA) es «una alteración o trastorno del neurodesarrollo que afecta a las habilidades comunicativas y del lenguaje de los pequeños que tienen este diagnóstico», explica nuestra terapeuta ocupacional pediátrica, Jéssica Romero.

A día de hoy «no está claro por qué se produce», aunque sí se sabe que tiene un origen neurobiológico. «Las personas con este diagnóstico poseen una configuración de su sistema nervioso central algo diferente, su funcionamiento cerebral también lo es».

El cerebro de una persona con TEA tiene una estructura distinta a la de las personas que no tienen este trastorno. Esas diferencias provocan alteraciones en determinadas regiones del cerebro, según investigadores del Boston College (EE UU) que han utilizado inteligencia artificial para mapear el cerebro de personas con autismo.

Tal y como describe Jéssica Romero, a la que podéis consultar online la Tribu CSC sobre esta y otras cuestiones de desarrollo infantil:

«El cerebro de los niños con trastorno de espectro autista se caracteriza por un exceso de conexiones neuronales, donde resulta muy complicado gestionar y entender los estímulos que les rodean».

El óxido nítrico y el cerebro con TEA

El óxido nítrico es un gas que está presente en los mamíferos en pequeñas cantidades y que es fundamental para la regulación arterial y otros sistemas del cuerpo humano. También es clave para las funciones neuronales.

Los investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén han comprobado que existe relación entre el óxido nítrico (NO) y cerebro con autismo, ya que niveles altos de esta molécula se asocia con un posible desarrollo de TEA.

El autor principal, el neurocientífico y farmacólogo Haitham Amal, indica en este artículo que todavía «no saben» si el óxido nítrico provoca este trastorno. 

«Lo que sabemos es que es un factor importante en el autismo y también identificamos que la reducción de sus niveles reduce los fenotipos de TEA«.

En trabajos previos en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), este investigador ya había demostrado que esta sustancia química cambia la función de ciertas proteínas. Además del flujo sanguíneo, el óxido nítrico es el responsable del crecimiento neuronal y del metabolismo, entre otras. Pero a niveles elevados, la molécula puede causar daño y alterar los procesos celulares.

¿Qué pasa con las neuronas en el autismo?

Para desarrollar este estudio, los investigadores recolectaron muestras de sangre de niños con el espectro autista, a través del Centro Médico Shaare Zedek en Jerusalén. Y hallaron que los niveles de óxido nítrico estaban por encima de los valores considerados normales.

Para confirmar el descubrimiento, inyectaron altas concentraciones de óxido nítrico en los cerebros de ratones. Esto produjo en los animales un comportamiento similar al que tienen las personas con TEA. Por ejemplo, mostraban poco interés por objetos nuevos, menos interacción social y más ansiedad.

Según Haitham Amal, los hallazgos demuestran que el óxido nítrico afecta a la expresión de proteínas neuronales, que es importante para el desarrollo del cerebro. «Creemos que esto conduce a la degradación de estas proteínas”, subraya el investigador. Durante el estudio, notaron que la respuesta a los altos niveles de óxido nítrico producía en exceso algunas proteínas neuronales, mientras que anulaba la producción de otras.

En el caso de los ratones con TEA, estos tienen menos densidad de espinas dendríticas en sus neuronas. Estas espinas son pequeñas protuberancias similares a ramas que ayudan a recibir información de otras neuronas. Cuando los investigadores aplicaron óxido nítrico en los cerebros de los ratones sin TEA, descubrieron que sus neuronas cambiaban: sus espinas dendríticas eran más escasas.

Oxido nítrico y el cerebro con autismo: ¿Se puede controlar?

Teniendo en cuenta que los niveles altos de óxido nítrico en el cerebro con autismo provocaba cambios importantes en las neuronas, los científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén se preguntaron si esos cambios y, por tanto, los comportamientos asociados al TEA se podrían revertir con la inhibición del óxido nítrico en ratones.

Y sí, la respuesta fue afirmativa. Los investigadores inyectaron a los ratones una sustancia química inhibidora que suprimiría la producción de óxido nítrico. A medida que disminuían los niveles de óxido nítrico, los signos de autismo disminuían. Se restauraron los niveles normales de proteínas neuronales y las espinas dendríticas volvieron a su densidad típica.

Eso provocó que «una reversión de la mayoría de las características» que mostraron los modelos de ratón con TEA. Es decir, se redujo el comportamiento repetitivo, la ansiedad y los déficits sociales y el escaso interés por lo nuevo.

Después de probar la hipótesis en ratones, los investigadores se centraron en los cultivos celulares. Aquí también comprobaron cómo los niveles crecientes y decrecientes de óxido nítrico provocaban cambios bioquímicos similares a los observados en experimentos con ratones.

Hacia medicamentos terapéuticos para el TEA

Amal y su equipo llevaron el estudio un paso más allá al investigar muestras de sangre de niños con autismo. Similar a sus hallazgos en ratones con mutaciones genéticas para el autismo, los investigadores identificaron un aumento en el óxido nítrico entre los niños.

«El paso final fue que tomamos células madre de estos niños y las diferenciamos en neuronas. Luego introdujimos moléculas que reducen el óxido nítrico y vimos una reversión en el serotipo neuronal«, explica Amal a ‘The Times of Israel’.

Amal observó que una elevación en los niveles de óxido nítrico afecta el estrés nitrosativo, lo que presumiblemente conduce a una disfunción neuronal que converge en déficits de comportamiento. Sin embargo, todavía no sabe cuáles son los niveles de umbral que marcan la diferencia.

Pero esta investigación es muy significativa puesto que es la primera que señala una conexión directa entre el aumento de óxido nítrico en el cerebro y el comportamiento autista. El autor principal expresa su esperanza en que este paso ayude a «desarrollar medicamentos terapéuticos para las personas con TEA y ayudar a millones de niños y adultos que viven con autismo en todo el mundo”.