Autor/autores:
Richard Dear, Konrad Wagstyl, Jakob Seidlitz...(et.al)
La organización del cerebro humano es un fenómeno complejo que implica la expresión coordinada de miles de genes, lo que subraya una sofisticada red de procesos biológicos. En el estudio de la neurociencia genómica, el análisis del primer componente principal (C1) de la transcripción cortical ha demostrado cómo se establece una jerarqu&iacut...
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La organización del cerebro humano es un fenómeno complejo que implica la expresión coordinada de miles de genes, lo que subraya una sofisticada red de procesos biológicos.
En el estudio de la neurociencia genómica, el análisis del primer componente principal (C1) de la transcripción cortical ha demostrado cómo se establece una jerarquía desde las regiones sensoriomotoras hasta las de asociación, reflejando una estructura funcional desde el procesamiento básico hasta funciones cognitivas avanzadas.
Recientes avances en este campo, particularmente mediante el uso del Allen Human Brain Atlas, han permitido identificar dos nuevos componentes de la arquitectura de expresión genética cortical, conocidos como C2 y C3. Estos componentes están enriquecidos distintivamente por procesos neuronales, metabólicos e inmunológicos, además de presentar tipos de células específicas y características citoarquitectónicas, así como variantes genéticas que se han asociado con la inteligencia.
Este hallazgo amplía significativamente nuestra comprensión de la diversidad y especialización funcional del cerebro humano. Para profundizar en estos descubrimientos, se emplearon conjuntos de datos adicionales como PsychENCODE, Allen Cell Atlas y BrainSpan.
El análisis de estos datos reveló que C1, C2 y C3 representan programas transcripcionales que no solo son generalizables, sino que también muestran una coordinación intracelular y una regulación temporal específica durante las etapas del desarrollo fetal y posnatal.
Esta temporalidad sugiere que estos componentes juegan roles críticos en distintas fases del desarrollo cerebral. El estudio también exploró la relación entre estos componentes transcripcionales y trastornos neuropsiquiátricos como el trastorno del espectro autista y la esquizofrenia.
Los resultados indicaron asociaciones específicas: C1 y C2 con el trastorno del espectro autista, y C3 con la esquizofrenia.
Estas asociaciones se identificaron mediante técnicas de neuroimagen, análisis de expresión diferencial y estudios de asociación de todo el genoma, lo que refuerza la relevancia clínica de estos componentes. Uno de los hallazgos más destacados fue la convergencia de evidencia que respalda a C3 como un programa transcripcional normativo para el desarrollo del cerebro adolescente.
Se sugiere que C3 podría estar implicado en el desarrollo de una conectividad cortical supragranular atípica, especialmente en individuos con un alto riesgo genético de desarrollar esquizofrenia. Este componente podría, por lo tanto, ser crucial para entender cómo las predisposiciones genéticas pueden afectar la trayectoria del desarrollo neurológico y potencialmente llevar a la manifestación de trastornos neuropsiquiátricos.
Estos descubrimientos no solo proporcionan una ventana al complejo paisaje de la expresión genética en el cerebro humano, sino que también establecen una base para futuras investigaciones que podrían llevar al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas basadas en la genética para tratar y prevenir trastornos neuropsiquiátricos.
En última instancia, el entendimiento detallado de la arquitectura transcripcional del cerebro ayudará a mejorar los enfoques de intervención y prevención, y a personalizar los tratamientos neurológicos y psiquiátricos, ajustándolos a las necesidades genéticas individuales.
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