MADRID, 12 Sep. (EUROPA PRESS) -
Mediante el uso de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSCs), investigadores de la Escuela Skaggs de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de California (UC) en San Diego, Estados Unidos, han descubierto que las neuronas de los pacientes con esquizofrenia secretan mayores cantidades de tres neurotransmisores ampliamente implicados en una serie de trastornos psiquiátricos.
Los resultados, publicados en la edición digital de este jueves de 'Stem Cell Reports', representan un paso importante hacia la comprensión de la base química de la esquizofrenia, una trastorno cerebral crónico, grave e incapacitante que afecta a un estimado de uno de cada cien personas en algún momento de sus vidas. Actualmente, no se conoce la causa de la esquizofrenia ni hay cura definitiva.
"El estudio proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos neurotransmisores de la esquizofrenia que pueden conducir a nuevos objetivos farmacológicos y terapias", señala la autora principal del trabajo, Vivian Hook, profesora de la Escuela Skaggs de Farmacia y de Medicina en la UC San Diego.
Los investigadores de la Universidad de California en San Diego con sus colegas del Instituto Salk para Estudios Biológicos y la Escuela Icahn de Medicina en el Monte Sinaí, Nueva York, crearon neuronas funcionales derivadas de hiPSCs, reprogramadas a partir de células de la piel de pacientes con esquizofrenia. El enfoque permitió observar y estimular las neuronas humanas en formas imposibles en modelos animales o seres humanos.
Los investigadores acticaron estas neuronas para que secretaran neurotransmisores, sustancias químicas que excitan o inhiben la transmisión de señales eléctricas a través del cerebro. El proceso se repitió en las líneas de células madre procedentes de adultos sanos.
Una comparación de los neurotransmisores producidos por las neuronas del cerebro cultivadas en un plato mostró que las neuronas derivadas de pacientes con esquizofrenia secretaron cantidades significativamente mayores de los neurotransmisores catecolaminas: dopamina, norepinefrina y epinefrina.
Los neurotransmisores catecolaminas se sintetizan a partir del aminoácido tirosina y su regulación se conoce por resultar alterada en una variedad de enfermedades psiquiátricas. Varios fármacos psicotrópicos se dirigen selectivamente a la actividad de estos neurotransmisores en el cerebro.
MÁS NEURONAS QUE PRODUCEN TIROSINA HIDROXILASA
Además de documentar la secreción anormal de neurotransmisores de las neuronas derivadas de pacientes con esquizofrenia, los investigadores también observaron que un mayor número de neuronas se dedicaron a la producción de la tirosina hidroxilasa, la primera enzima en la ruta biosintética para la síntesis de la dopamina, de la que están hechas tanto la norepinefrina como la epinefrina.
Este descubrimiento es importante porque ofrece una razón de por qué los pacientes con esquizofrenia han alterado los niveles de los neurotransmisores catecolaminas: se reprogramaron para tener más neuronas que fabrican que estos neurotransmisores. "Todo comportamiento tiene una base neuroquímica en el cerebro --explica Hook--. Este estudio muestra que es posible observar los cambios químicos concretos en las neuronas de las personas con esquizofrenia".
Las aplicaciones de estos hallazgos para futuros tratamientos incluyen la posibilidad de evaluar la gravedad de la enfermedad de un individuo, identificar los diferentes subtipos de la patología y preseleccionar pacientes para fármacos que serían más propensos a ayudarlos, además de ofrecer una manera de probar la eficacia de nuevos medicamentos. "Es muy poderoso poder ver las diferencias en las neuronas derivadas de pacientes individuales y un gran logro en el campo desarrollar un método que lo permita", concluye Hook.
