Investigadores de la UMH descubren un mecanismo que explica los problemas de orientación espacial en las personas con síndrome de Down

Científicos del Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, centro mixto con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, han descubierto un mecanismo que explica los problemas de orientación espacial en las personas con síndrome de Down.

Según se ha informado este viernes desde el CSIC, el hallazgo apunta que “la triplicación del gen GRIK1, situado en el cromosoma 21, es la causa de las alteraciones en la transmisión sináptica inhibitoria en una zona del hipocampo, estructura del cerebro relacionada con la memoria y la orientación”.

Sobre un modelo animal, los investigadores han comprobado que “si se normaliza la dosis extra de este gen en un ratón transgénico, los problemas de memoria espacial de los roedores desaparecen”.

Los déficits de memoria espacial en el síndrome de Down estarían ocasionados por mínimas modificaciones de localización de la transmisión sináptica inhibidora.

El gen GRIK1 está situado en el cromosoma 21, del que las personas con síndrome de Down tienen tres copias, en lugar de las dos habituales, y por tanto una dosis mayor. Este gen juega un papel muy importante en la comunicación entre las neuronas, regulando la liberación del principal neurotransmisor inhibitorio en el cerebro, denominado GABA.

Para mantener una función cerebral adecuada es necesaria una buena regulación de la comunicación entre las neuronas. Esta comunicación se realiza a través de neurotransmisores y puede ser excitatoria o inhibitoria, que serían el equivalente al acelerador y el freno, respectivamente, del sistema nervioso. La liberación de neurotransmisores excitadores o inhibidores tiene lugar en los puntos de contacto entre las neuronas, denominados sinapsis.

Es el correcto equilibrio de la neurotransmisión excitadora e inhibidora lo que hace posible que los circuitos neuronales funcionen adecuadamente. Cuando ese equilibrio se rompe, aparecen patologías aparentemente diferentes como ansiedad, depresión, esquizofrenia, trastorno bipolar o del espectro autista, pero todas ellas con una base común.

“Hemos visto en modelos de ratón de síndrome de Down que hay un problema de desequilibrio entre excitación e inhibición de determinados circuitos neuronales del hipocampo, una estructura del cerebro relacionada con la memoria y la orientación en el espacio”, ha explicado Sergio Valbuena, primer autor del estudio, mientras que el profesor Juan Lerma ha añadido que ese “desequilibrio depende de la dosis de Grik1” y ha avanzado que “mediante técnicas de manipulación genética” se ha lograr “normalizar la dosis de Grik1” consiguiendo con ello “revertir ese desequilibrio entre excitación e inhibición”.

Cambios sutiles

El profesor Lerma destaca que los cambios que producen ese desequilibrio entre excitación e inhibición son sutiles y habían pasado desapercibidos a lo largo de los años de estudio sobre el Síndrome de Down.

El año pasado, el grupo del profesor Lerma ya demostró cómo cambios ligeros en la intensidad de la transmisión sináptica provocan modificaciones importantes en el comportamiento, que se manifiestan de forma distinta en función de la estructura del cerebro que se ve afectada.

Cuando los cambios en la intensidad de la transmisión sináptica tienen lugar en la amígdala, afectan al procesamiento emocional y pueden alterar las respuestas de miedo o ansiedad. Si se producen en la corteza prefrontal, pueden dar lugar a problemas en las relaciones personales o a un aumento de la agresividad, detalla el profesor Lerma. Y ahora este nuevo estudio demuestra que un desequilibrio similar en el hipocampo da lugar a alteraciones relacionadas con la memoria espacial, que se traducen en los fallos de orientación que padecen las personas con síndrome de Down.