El párkinson es en la actualidad la segunda enfermedad neurodegenerativa más diagnosticada en España; por su parte, el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) afecta a unos 415.000 niños en nuestro país.
Las causas y mecanismos de ambas enfermedades son complejos y por el momento no se conocen del todo. Sin embargo, parece que podría existir un hilo conductor entre las dos; recientemente, un estudio ha encontrado que ambas podrían estar relacionadas con determinantes variantes genéticas que influyen en el volumen de ciertas estructuras cerebrales en las personas.
Genes implicados en el tamaño de regiones cerebrales
Según han publicado los investigadores responsables en la prestigiosa revista científica Nature Genetics, el objetivo de emprender este trabajo era indagar en la conexión entre el volumen cerebral, la genética y ciertas condiciones neurológicas, psiquiátricas y del desarrollo.
Así, lo que hicieron fue observar mediante un estudio de asociación de genoma completo (GWAS por sus siglas en inglés, una técnica que analiza una variación genética específica a lo largo del código genético completo de las personas para determinar de que manera se asocia con un rasgo observable) el genoma de nada menos que 74.898 participantes de ascendencia europea.
Esta herramienta se puso en relación con análisis del volumen de nueve estructuras cerebrales, en base a imágenes de resonancia magnética de los voluntarios:
- El tallo cerebral, responsable de las funciones vitales autónomas (incluyendo la respiración y el sueño).
- El núcleo caudado, con un papel importante en el movimiento.
- El putamen, asociado al uso del lenguaje.
- El hipocampo, implicado en procesos de memoria y aprendizaje.
- El globo pálido, que regula la proprocepción (la habilidad para 'sentir' la posición de nuestro cuerpo en el espacio).
- El tálamo, que procesa las percepciones sensoriales.
- El núcleo accumbens, que controla la vigilia.
- La amígdala, con un papel en la regulación emocional, el estrés y la ansiedad.
- El diencéfalo.
254 regiones del genoma implicadas
Este método arrojó que 254 regiones del genoma asociadas de manera significativa e independiente con el volumen cerebral, responsables en conjunto del 35% de la variación en este parámetro entre individuos. Este hallazgo, en sí mismo, sugiere que el resto de la diferencia se debe a factores ambientales. Con esta información, elaboraron una puntuación poligénica (un sistema de cuantificación en base a las variables genéticas concretas que porta cada individuo) que podía usarse para predecir el volumen de diferentes partes de las estructuras cerebrales subcorticales (por debajo de la corteza).
Este descubrimiento se testeó en una cohorte de participantes en la base de datos UK Biobank, en la que se encontró que efectivamente la puntuación poligénica era válida para predecir diferencias en el volumen de estas estructuras cerebrales tanto ajustando el volumen intracraneal global como sin ajustarlo, en personas de diferente ascendencia. Adicionalmente, la puntuación predecía el volumen de las estructuras cerebrales subcorticales en personas de menos de 18 años de edad.
El siguiente paso era, empleando esta información y esta escala de puntuación poligénica, tener en cuenta los diagnósticos de diversas condiciones psiquiátricas, neurológicas y del desarrollo para averiguar de qué manera se relacionaban los dos fenómenos.
Relación con el párkinson y otras enfermedades
Así, los autores encontraron que la incidencia del párkinson se correlacionaba positivamente con los genes asociados al volumen de ocho regiones del cerebro; por su parte, el TDAH, el insomnio y el neuroticismo se correlacionaban negativamente con tres de estos genes.
Inversamente, se halló lo contrario con el peso al nacer, la circunferencia de la cabeza al nacer y la altura, que por su parte se asociaba positivamente con el volumen intracraneal (es decir, las personas más altas tienden a tener mayor volumen intracraneal).
Estas relaciones eran independientes, y como decimos se ajustaron para tener en cuenta otras relaciones (como la que existe entre la altura y el volumen intracraneal) que podrían distorsionar estos resultados.
Por ahora, dicen los investigadores, este descubrimiento apunta a la existencia de mecanismos tras estas enfermedades que implican genes fundamentales en el desarrollo, crecimiento y envejecimiento del cerebro. Investigar más a fondo estas relaciones, argumentan, podría ayudarnos a identificar las vías biológicas exactas implicadas en la génesis de estas enfermedades, y a comprender de que modo la estructura cerebral impacta en el riesgo de padecer estos trastornos, potencialmente orientando futuras estrategias terapéuticas.
Referencias
García-Marín, L.M., Campos, A.I., Diaz-Torres, S. et al. Genomic analysis of intracranial and subcortical brain volumes yields polygenic scores accounting for variation across ancestries. Nature Genetics (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-024-01951-z
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