El trastorno del espectro autista (TEA) es un trastorno complejo del desarrollo neurológico en el que los individuos afectados experimentan dificultades en la comunicación social y presentan patrones de comportamiento o intereses restringidos y repetitivos.
Un creciente número de investigaciones sugiere que los cambios neurobiológicos, en particular las anomalías en las espinas dendríticas, podrían ser un rasgo distintivo del TEA. En particular, estudios han encontrado una cantidad inusualmente alta de estas espinas en personas con autismo. Esta sobreabundancia de conexiones sinápticas podría alterar las vías de comunicación normales en el cerebro, lo que podría contribuir a las características conductuales y cognitivas observadas en el TEA.
En circunstancias normales, el cerebro se somete a una poda sináptica , un proceso que implica la eliminación de conexiones sinápticas innecesarias o débiles para dar paso a redes neuronales más eficientes. Esta poda es crucial durante el desarrollo temprano y la adolescencia.
La microglía, las células inmunitarias residentes en el cerebro, desempeña un papel fundamental en este proceso. Además de defender el cerebro de infecciones o lesiones, actúa como jardinero, eliminando el exceso de sinapsis para contribuir a la formación de circuitos neuronales sanos.Sin embargo, estudiar la función de la microglía en el cerebro humano, especialmente en personas con autismo, ha resultado difícil. A diferencia de los modelos animales, observar y medir directamente la actividad microglial en humanos vivos plantea desafíos técnicos y éticos, dejando sin respuesta muchas preguntas sobre su papel preciso en el TEA.
Para estudiar los mecanismos inmunitarios en el TEA, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Salud Fujita en Japón utilizaron macrófagos como sustitutos de la microglía cerebral. Posteriormente, diferenciaron los macrófagos en dos subtipos mediante factores estimulantes de colonias (FEC) específicos: el FEC de granulocitos y macrófagos (FEC-GM) indujo un fenotipo proinflamatorio similar al M1, mientras que el FEC de macrófagos (FEC-M) indujo un fenotipo similar al M2, asociado con la reparación tisular y la regulación inmunitaria. Para evaluar la capacidad de los macrófagos para depurar material sináptico, los investigadores introdujeron sinaptosomas (fragmentos de conexiones neuronales) generados a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC).
El estudio reveló que los macrófagos inducidos por M-CSF (M-CSF MΦ) de individuos con un desarrollo normal fueron más eficientes en la fagocitosis (engullir y limpiar sinaptosomas) que los macrófagos inducidos por GM-CSF (GM-CSF MΦ). Sin embargo, al provenir de individuos con TEA, los M-CSF MΦ mostraron una capacidad significativamente reducida para realizar la fagocitosis. Esta alteración de la fagocitosis sináptica se asoció con una menor expresión del gen CD209, que podría desempeñar un papel crucial en la capacidad de los macrófagos para fagocitar proteínas sinápticas. Estos hallazgos sugieren que la fagocitosis disfuncional podría contribuir a los déficits de poda sináptica observados en el TEA, y que el gen CD209 podría actuar como mediador molecular
Esta investigación pionera se suma a la creciente evidencia que implica la disfunción inmunitaria en las alteraciones del desarrollo neurológico del TEA. Si bien estudios post mortem y de imagen anteriores han reportado una mayor densidad de espinas dendríticas e hiperconectividad en el cerebro de personas con TEA, este estudio proporciona la primera evidencia directa de una actividad de poda sináptica alterada en células inmunitarias humanas fuera del cerebro.
Al identificar un deterioro medible en la función de los macrófagos asociado con el TEA, esta investigación abre una nueva vía para comprender la interfaz inmuno-sinapsis en el autismo, que puede encontrar aplicaciones potenciales en terapias destinadas a restaurar la función fagocítica adecuada, lo que podría ser una dirección futura prometedora.
El estudio que presenta estos innovadores resultados se publicó en línea en la revista Molecular Psychiatry.
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