Francis en #rosavientos: Los transposones podrían causar la esquizofrenia

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Ya puedes escuchar el audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción y algunos enlaces.

La causa de muchas enfermedades mentales son factores ambientales, sin embargo, también puede haber causas genéticas. En el caso de la esquizofrenia, ¿se sabe qué genes pueden influir en el riesgo de desarrollar esta enfermedad psiquiátrica? La causa de las enfermedades mentales no es conocida y se cree que su origen es multifactorial. En hermanos gemelos se sabe que hay una probabilidad del 48% de que si uno de ellos padece esquizofrenia, ambos sean diagnosticados de esquizofrenia, por lo que debe haber riesgo genético. Sin embargo, la búsqueda de genes de susceptibilidad para la esquizofrenia está siendo lenta y se han encontrado pocas causas monogenéticas (debidas a la mutación de un solo gen). La hipótesis más firme es que actúan procesos epigenéticos, es decir, que hay factores ambientales que influyen en la expresión de ciertos genes. Los doctores Kato e Iwamoto del departamento de Psiquiatría Molecular de la Universidad de Tokio, y varios colegas de otras instituciones japonesas, han publicado esta semana en la revista Neuron que una causa de la esquizofrenia es el funcionamiento incorrecto de los transposones en las células precursoras de las neuronas en la corteza prefrontal (la parte del cerebro más cercana a nuestra frente, la parte del cerebro que ha experimentado un mayor crecimiento durante la evolución humana).

El artículo técnico es Miki Bundo et al., “Increased L1 Retrotransposition in the Neuronal Genome in Schizophrenia,” Neuron, AOP, 02 Jan 2014. Recomiendo leer en español a Javier Sampedro, “Los genes saltarines son una causa de la esquizofrenia. Un estudio japonés muestra movimiento del ‘transposones’ en el cerebro de los pacientes,” El País, 02 Ene 2014.

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¿Qué son los transposones? Los transposones son unos genes “saltarines” que cambian de posición en el genoma gracias a una enzima que corta ciertas secuencias de ADN de una región de un cromosoma y las inserta en otra región diferente. Los transposones fueron descubiertos por Bárbara McClintock, quien recibió por ello el premio Nobel de Medicina en 1983. Los transposones en las neuronas son muy importantes porque generan variabilidad durante el desarrollo normal del cerebro. Según el nuevo estudio, una movilidad excesiva de los transposones puede ser causa de algunas enfermedades mentales. En relación a la esquizofrenia, el nuevo estudio japonés destaca el retrotransposón LINE-1, que contiene secuencias especializadas en responder al entorno y regular a los genes vecinos. La hipótesis actual es que los transposones modifican el genoma de las neuronas en respuesta al entorno y en el caso del retrotransposón L1 aumenta el riesgo de esquizofrenia durante los periodos perinatales y neonatales. Todavía no hay aplicaciones clínicas o de diagnóstico de este estudio, pero se abre una nueva vía para estudiar las enfermedades mentales desde el punto de vista de la medicina genética.


3 Comentarios

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planck

Nuestro genoma esconde grandes misterios. Las respuestas a estos misterios prometen una autentica revolución en el conocimiento de lo que somos, de nuestros orígenes, de como nos comportamos y de como funciona nuestro cuerpo y nuestra mente. Parece increíble que en esa molécula con forma de hélice se hayan comprimido miles de millones de años de evolución y que tenga impresas las huellas de terribles batallas contra nuestros peores enemigos: los virus y las bacterias. Con el tiempo, los virus, con su impresionante capacidad para mutar y evolucionar rápidamente se fusionaron con nuestro ADN: nuestro genoma está plagado de ellos (o de vestigios de ellos) y se piensa que estos jugaron un papel clave en nuestra evolución.
Los genes “móviles” son uno de los grandes misterios, proceden de virus y retrovirus y su función no esta nada clara, parece que algunos tienen funciones de regulación e incluso pudiera ser que sirvieran como una fuente de mutaciones: ante cambios drásticos en el ambiente, estos genes saltarines producirían cambios radicales en el ADN lo cual aumentaría la probabilidad de adaptación. Esto es justo lo que Bárbara McClintock descubrió en sus estudios con los genes del maíz: ante situaciones muy adversas como grandes sequías, los genes móviles se desplazaban produciendo un enorme cambio en el genoma del maíz, sin embargo, estos saltos no eran aleatorios, los genes saltaban con mucha mas frecuencia a unas zonas que a otras: parece que existe un plan para aumentar la probabilidad de obtener cambios beneficiosos. Si se confirmara que la función principal de los genes móviles es acelerar la evolución esto podría significar que esta no se basa solamente en mutaciones aleatorias y significaría ¡que la vida compleja podría ser mucho mas común de lo que se pensaba ya que la evolución sucedería mas rápidamente de lo esperado!. La contrapartida negativa es que muchos de estos saltos pueden ser perjudiciales, se piensa que la hemofilia surgió porque un gen saltarín saltó en medio del gen que produce las proteínas anticoagulantes de la sangre en el cromosoma X. Existen incluso indicios de que existen retrovirus capaces de llevar ADN de las células somáticas (no sexuales) hasta las células sexuales, esto hasta hace muy poco parecía completamente imposible y abre la puerta a la posibilidad de que las adaptaciones conseguidas por un individuo durante su vida puedan pasar a la descendencia (Lamarkismo).
Por otro lado, es imposible comprender ningún organismo vivo sin la ayuda de la evolución y la genética. En todas las enfermedades hay componentes genéticos y es posible que muchas de las enfermedades que han perdurado durante siglos lo hicieran porque tenían un efecto beneficioso hace muchos años: la hemocromatosis nos protegía de la peste, la diabetes y la depresión del frio, la hipertensión de la deshidratación, el fabismo o la anemia falciforme de la malaria, etc, etc. Hay todo un mundo por explorar dentro del campo de la genética, la epigenetica y la evolución, los nuevos descubrimientos como el conocimiento de la función del “ADN basura “ pueden revolucionar todo lo que creíamos saber sobre como funciona la naturaleza y sobre nosotros mismos. La ciencia promete hallar las respuestas y librar a la humanidad de las plagas, las enfermedades e incluso de su propia extinción. ¿Puede existir una causa mas noble, trascendente y excitante que esa?

Hector04Hector04

ADN Basura, que nombre mas funesto… no me hubiera gustado ser el inventor de ese término tan grosero, es casi una ofensa.

PelauPelau

Lo que comentas es muy interesante, Planck. El “azar puro” como único mecanismo de la evolución nunca fue totalmente convincente.

Está el famoso problema del ojo, órgano que ha evolucionado independientemente en multitud de especies. Mientras el ojo NO es plenamente funcional, NO representa ventaja alguna para el animal que lo posee. ¿Entonces?

Otro problema es el propio homo sapiens. Si los datos fósiles son correctos, la capacidad craneana de los homínidos creció a una velocidad explosiva. El “azar puro” no lo explica. Da la impresión que el proceso fue “planificado”, como en el caso del maíz que comentas.

La vida en la Tierra transcurrió durante miles de millones de años en los que prácticamente no ocurrió nada nuevo. Y de repente ¡BOOM! la explosión del Cámbrico hace unos 540 millones de años.

¿El software ADN alcanzó en ese momento la complejidad necesaria como para empezar a “auto programarse”? Probablemente ahí está el origen de los transposones.

Qué tema, Francis, gracias por traerlo a colación. Y excelente aporte, Planck. Saludos.

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