La disección genética de la deficiencia de energía en el trastorno del espectro autista

Área de la Ciencia:

• Neurociencia y Genética
• Biología evolutiva
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• La evolución del cerebro humano, particularmente la expansión rápida, aumentó las demandas de energía, creando vulnerabilidad a las interrupciones metabólicas observadas en el trastorno del espectro autista (TEA).
• La disfunción mitocondrial y las anomalías de la señalización del calcio están surgiendo como factores clave en la fisiopatología del TEA.
• El modelo de ratón BTBR ofrece información sobre ASD, exhibiendo comportamientos similares al autismo y problemas metabólicos vinculados a una mutación del gen Itpr3.

Objetivo del estudio:

• Revisar los hallazgos genéticos, bioquímicos y neurológicos actuales en ASD y sistemas modelo.
• Destacar el papel de los mecanismos bioenergéticos y la señalización del calcio en el TEA.
• Hacer hincapié en la necesidad de investigar la resiliencia metabólica y la señalización del calcio como posibles objetivos de TEA.

Principales métodos:

• Análisis de los marcadores de disfunción mitocondrial en TEA: alteración de la fosforilación oxidativa, alteración del lactato, la alanina, la carnitina, las especies reactivas del oxígeno (ROS) y la homeostasis del calcio.
• Investigación de la liberación de calcio mediada por el receptor de inositol 1,4,5-trisfosfato (ITPR) en células derivadas de pacientes y el modelo de ratón BTBR.
• Revisión de los datos genéticos, bioquímicos y neurológicos de la investigación y los sistemas de modelos de TEA.

Principales resultados:

• La disfunción mitocondrial en ASD es principalmente funcional, afectando el eje de calcio ER-mitocondrial y llevando a la deficiencia de energía en las regiones en desarrollo del cerebro.
• La mutación Itpr3 del modelo de ratón BTBR está asociada con comportamientos similares al autismo y síndromes metabólicos.
• Las intervenciones actuales en ASD y el modelo BTBR no se han dirigido específicamente a la mutación Itpr3 o a su vía de señalización de calcio.

Conclusiones:

• Las alteraciones en el eje de calcio ER-mitocondrial y las vías bioenergéticas son críticas en el TEA.
• El modelo de ratón BTBR proporciona un sistema valioso para estudiar la fisiopatología de las TEA relacionada con la señalización del calcio.
• La investigación adicional sobre la resiliencia metabólica y las vías de señalización del calcio es crucial para desarrollar nuevas estrategias diagnósticas y terapéuticas para los TEA.