Un hallazgo en peces podría ayudar a explicar trastornos del sueño y la hipersensibilidad sensorial

Las larvas parecían no encontrar descanso. Dormían menos, tardaban más en conciliar el sueño y reaccionaban de manera exagerada a los estímulos de su entorno. Al seguir de cerca el comportamiento de estos pequeños peces transparentes, un grupo internacional de investigadores descubrió que detrás de esa hiperactividad se escondía una alteración en diminutos fragmentos genéticos llamados microexones, una pieza poco conocida del ADN que ayuda a regular la actividad cerebral y que también está presente en los humanos.

El trabajo fue liderado por científicos de la Universidad Pompeu Fabra y el Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona y publicado en la revista científica Science Advances. Sus resultados describen un mecanismo biológico conservado a lo largo de la evolución que podría ayudar a comprender mejor trastornos humanos asociados con problemas del sueño y sensibilidad excesiva a los estímulos, entre ellos el autismo y la esquizofrenia.

La principal autora del estudio fue Tahnee Mackensen, mientras que la investigación estuvo dirigida por el biólogo Manuel Irimia. También participaron especialistas de instituciones de Reino Unido, Portugal, Francia y Suiza.

Para entender el hallazgo hay que comenzar por explicar qué son los microexones. Se trata de fragmentos extremadamente pequeños que pueden ser incluidos o excluidos cuando una célula produce proteínas. Ese proceso, conocido como empalme alternativo, permite que un mismo gen genere distintas versiones de una proteína con funciones ligeramente diferentes.

Los investigadores estudiaron peces cebra modificados para alterar el funcionamiento de un regulador llamado srrm3, encargado de coordinar la presencia de microexones neuronales. El resultado fue llamativo: los animales desarrollaron un estado persistente de hiperactivación cerebral.

Según describió Mackensen, las larvas alteradas “duermen con menos frecuencia, durante períodos más cortos y tardan más en conciliar el sueño”. Además, los animales mostraron patrones de movimiento anormales y una mayor sensibilidad frente a estímulos externos.

Los científicos comprobaron que el problema no se limitaba al comportamiento, sino que también existía una alteración en la actividad de las neuronas.

“Los peces anormales están permanentemente sobreexcitados”, explicó Mackensen. Los análisis mostraron mayor actividad cerebral y niveles elevados de señalización química en regiones clave del cerebro de los animales.

El estudio identificó además una vía molecular específica detrás de ese fenómeno. Los autores observaron que la alteración de los microexones modifica una cadena de señales biológicas conocida como vía cAMP-PKA-CREB, que participa en la regulación de la actividad neuronal. Cuando este sistema se encuentra sobreactivado, las neuronas se vuelven más excitables y el organismo permanece en un estado de alerta permanente.

Uno de los resultados más relevantes apareció cuando los investigadores intentaron revertir el proceso. Mediante el uso de compuestos que reducen la actividad de esa vía química, lograron normalizar buena parte de la hiperactividad observada en los peces. A la inversa, cuando estimularon artificialmente esa señal en animales sanos reprodujeron varios de los síntomas detectados en los ejemplares alterados.

Para los autores, los hallazgos permiten identificar una función biológica hasta ahora poco comprendida de los microexones neuronales.

“Sabemos que la alteración de estos microexones provoca privación del sueño en peces y moscas”, señaló Irimia. El nuevo trabajo aporta evidencias sobre el mecanismo molecular responsable de ese fenómeno y sobre la forma en que influye en la regulación de los estados de vigilia y descanso.

Los investigadores destacaron que el estudio fue realizado en peces cebra, uno de los modelos animales más utilizados en genética y neurociencias, por lo que sus resultados no pueden extrapolarse directamente a las personas. Sin embargo, consideran que el hallazgo merece atención porque la regulación de la activación cerebral es un mecanismo muy conservado entre especies.

Además, investigaciones previas ya habían detectado alteraciones en los microexones neuronales en personas con autismo y esquizofrenia. Por eso, comprender cómo estos pequeños fragmentos genéticos influyen en el sueño, la sensibilidad a los estímulos y la actividad cerebral podría ayudar a comprender mejor trastornos neuropsiquiátricos.

LA NACION

• Ciencia y salud

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