Un grupo de investigación internacional ha demostrado que el autismo idiopático está causado por anomalías epigenéticas en las células hematopoyéticas durante el desarrollo fetal, lo que provoca una desregulación inmunológica en el cerebro y el intestino. Los resultados del estudio, publicados en la revista 'Molecular Psychiatry', han revelado que en el autismo hay anomalías inmunitarias que pueden observarse en el cerebro y el intestino.
Los investigadores, dirigidos por el profesor Toru Takumi, científico visitante principal del Centro RIKEN para la Investigación de la Dinámica de los Biosistemas, y la investigadora Chia-wen Lin, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Kobe, ambos en Japón, se espera que una mayor clasificación de la fisiopatología del autismo conduzca a la creación de nuevas estrategias de tratamiento para el autismo y otros trastornos del neurodesarrollo.
El trastorno del espectro autista es un trastorno neurológico del desarrollo que permanece en gran medida inexplorado a pesar del rápido aumento del número de pacientes. Las anomalías inmunitarias, que ahora se consideran la causa de muchas enfermedades, también desempeñan un papel importante en el desarrollo del autismo.
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La inflamación del cerebro y las alteraciones del sistema inmunitario periférico se observan con frecuencia en los pacientes autistas. Además, las anomalías inmunitarias van acompañadas de anomalías en la microbiota intestinal, que también se cree que está implicada en la patogénesis de la enfermedad a través del eje cerebro-intestino. Sin embargo, aún no se han dilucidado los mecanismos esenciales que subyacen a estas anomalías inmunitarias.
Dadas las etapas críticas del desarrollo de las agresiones inmunitarias y la amplia implicación del sistema inmunitario en el desarrollo del autismo, el equipo de investigación planteó la hipótesis de que una etiología común subyace a la desregulación inmunitaria generalizada y se origina en diferentes tipos de células progenitoras.
El análisis se centró en las células hematopoyéticas de las que derivan las células inmunitarias, así como en el saco vitelino (SV) y la aorta-gónada-mesonefros (AGM), que participan en la hematopoyesis durante la etapa fetal. Estos resultados buscan un ancestro común de la inflamación en el cerebro y de las anomalías en el sistema inmunitario periférico. En este estudio se utilizaron ratones BTBR como modelo idiopático de autismo.
La secuenciación de ARN unicelular (sc-RNA seq) de los ratones BTBR rastreó el origen de las anomalías inmunitarias hasta las etapas embrionarias del saco vitelino (SV) y la aorta-gónada-mesonefros (AGM) e identificó dónde se diferencian los macrófagos (microglía) y las células inmunitarias periféricas.
El análisis a nivel de células individuales de la hematopoyesis definitiva en el SV y AGM identificó con éxito los mecanismos patológicos a nivel molecular dentro de las raras células progenitoras en las primeras etapas del desarrollo. En concreto, hemos encontrado un mecanismo común de regulación transcripcional a través de HDAC1, una histona desacetilasa, subyacente a estas patologías.
También hemos demostrado que la manipulación de los mecanismos epigenéticos durante etapas específicas del desarrollo puede restaurar las anomalías inmunológicas en el cerebro y los tejidos periféricos. En concreto, hemos identificado la histona desacetilasa HDAC1 como un mecanismo común. La administración de inhibidores de esta histona (butirato sódico o romidepsina) durante la etapa fetal en ratones BTBR suprimió la elevación de citoquinas inflamatorias y la activación microglial.
"Demostramos además que la inmunidad desregulada puede determinar la disbiosis intestinal de perfiles específicos en ratones modelo autistas, lo que hace que los potenciales biomarcadores de Treg y la disbiosis intestinal sean un medio para categorizar el subtipo de TEA desregulado inmunológicamente", explican los autores.
De lo anterior se desprende que las anormalidades en el cerebro y en los órganos periféricos (como los intestinos) que se observan en el autismo son causadas por anormalidades epigenéticas en el linaje de células madre hematopoyéticas, el ancestro de las células inmunitarias.
"Nuestros hallazgos no sólo proporcionan la pieza que faltaba para resolver el largo rompecabezas de la desregulación inmunológica sistémica en el autismo, sino que también insinúan el papel de la alteración epigenética como etiología común entre los diferentes modelos de autismo de los factores de riesgo ambientales --añaden los investigadores--. Además, para desarrollar la medicina de precisión para el TEA en el futuro, la subtipificación del TEA según el mecanismo de patogénesis es un primer paso clave para resolver la heterogeneidad del TEA y abrir una nueva vía para el tratamiento del TEA".
