Psiquiatría Molecular
Lentamente la psiquiatría biológica se vió superada por las investigaciones a nivel molecular cuyos hitos principales fueron la descripción minuciosa de los delicadísimos procesos de exocitosis y los mecanismos de neuromodulación ejercidos por la acetil colina sobre la totalidad de las monoaminas y de los neurotransmisores.
Los primeros estudios se realizaron sobre el sistema glial, informándose de la existencia de determinadas proteínas encargadas de mantener el normal funcionamiento de la glía en cuanto a la provisión de precursores, oxígeno y flujo hacia todo el árbol neuronal.
La proteína acídica fibrilar glial manteniendo el citoesqueleto de la glía, una proteín kinasa dependiente de ciclina, la cdk2 encargada de proteger la integridad de la pared glíal en cuanto a su flexibilidad y curvatura, y la alfa sinucleína que tiene a su cargo el evitar la formación de depósitos de sustancias insolubles en el interior de la glía.
Como ya había informado la priquiatría biológica, los precursores de monoaminas, fenilalanina, triptofano, arginina, histidina y ácido alfa ceto glutárico, luego se salir del sistema glial se introducen por difusión pasiva en la neurona presináptica por poros de difusión regulados por las proteínas porinas, e inmediatamente son captados por el sistema retículo plasmático donde en sus dictiosomas son transformados en aspirantes a monoaminas, mediante la regulación de las proteínas srp, las cuales son las reguladoras del sistema retículo plasmático.
Por la acción de las proteínas rab6 alfa éstos aspirantes a monoaminas pasan del retículo endoplásmico rugoso a las cisternas cis y trans del aparato de Golgi, dentro del cual mediante la regulación de las proteínas kdel se convierten en los metabolitos iniciales de las cadenas metabólicas de las monoaminas.
Una vez que salen del aparato de Golgi, son captados por las vesículas de almacenamiento, las cuáles se montaran sobre el citoesqueleto neuronal para poder avanzar hacia la membrana plasmática.
El citoesqueleto neuronal está constituído por los microtúbulos regulados por las proteínas map2 que son las proteínas dependientes de microtúbulos y microfibrillas, mientras que los neurofilamentos están regulados y mantenidos por otra proteínkinasa dependiente de ciclina la cdk5.
El citoesqueleto en general estará supervisado por otros dos tipos de proteínas que actuarán como elementos de reaseguramiento y que son las ankirinas y las tubulinas.
El avance de las vesículas de almacenamiento se realiza en un solo sentido, desde el axón hacia la membrana plasmática, y está ejercido por las proteínas paxilinas, denominadas gap, pix y pax, mientras en su interior se realizan las pesadas cascadas metabólicas que dan orígen a los metabolitos principales de los sistemas monoamínicos y de neurotransmisión.
La energía necesaria para todos éstos procesos es aportada por las mitocondrias que circulan también, montadas sobre el citoesqueleto neuronal pero en éste caso, en ambos sentidos, hacia la membrana y hacia el axón y el cuerpo neuronal, impulsadas en éste movimiento de vaivén por las proteínas gap2, que también pertenecen al grupo de las paxilinas.
Una vez que las vesículas de almacenamiento llegan a tomar contacto con la membrana plasmática de la neurona presináptica, es necesario que tres proteínas de la pared de la vesícula de almacenamiento se activen conjuntamente con tres proteínas de la membrana plasmática.
Las proteínas de la pared de las vesículas son sinaptofisina, sinaptotagmina y sinaptobrevina, mientras que las de la membrana plasmática son sintaxina, clatrina y snap25.
Cuando éstas seis proteínas se activan conjuntamente, en suficiente presencia de calcio iónico y en el momento en que se despolariza la membrana, una séptima proteína, la mediatófora, se activa y produce un poro de fusión por donde se producirá la exocitosis del contenido de las vesículas hacia la hendidura sináptica, en una unidad de pulso denominada quantum.
Fue en éste momento en que se describe el quantum, que la psiquiatría molecular determina que el cerebro tiene un doble ritmo, eléctrico y químico, constituyendo un complejo electroquímico.
El proceso de exocitosis es tan delicado y complicado que el cerebro presenta tres mecanismos de reaseguramiento de la exocitosis.
La proteína vesicular sinaptofisina presenta cuatro isoformas, la 1 y la 3 calcio dependientes y la 2 y la 4voltaje dependientes.
A su vez la proteína vesicular sinaptotagmina presenta dos isoformas, la 1 calcio dependiente y la 2 voltaje dependiente.
Esto constituye el primer sistema de reaseguramiento cerebral de la exocitosis, pues en el caso de fallar la presencia de calcio iónico toman el control de la situación las isoformas 2 y 4 de sinaptofisina y la 2 de sinaptotagmina.
Y si la falla se produce en la despolarización de la membrana el control será asumido por las isoformas 1 y 3 de sinaptofisina y la 1 de sinaptotagmina para asegurar la continuación de la exocitosis.
Pero puede ocurrir que fallen la presencia de calcio y la despolarización de la membrana juntas, entonces interviene el segundo sistema de reaseguramiento cerebral de la exocitosis que es el complejo constituído por el acople de sinaptobrevina y vamp, dos proteínas vesiculares que asociadas toman el control de la situación si la falla es doble al producirse el contacto de las vesículas con la membrana plasmática.
La tercer falla posible consiste en una sobreregulación de la exocitosis con un ritmo acelerado del quantum a través del poro de fusión establecido por la mediatófora, ocurriendo en éste caso una inmediata regulación en baja del quantum mediada por las proteínas ubiquitina y cbl que constituyen el tercer sistema de reaseguramiento cerebral de la exocitosis.
Las vesículas de almacenamiento luego del proceso del quantum se recuperan con la finalidad de ser reutilizadas, utilizando tres mecanismos diferentes de reciclación.
El primer mecanismo denominado “kiss and run” es un mecanismo de recuperación sumamente rápido y por ello su nombre de besa la membrana y sale corriendo.
El segundo mecanismo es lento y tiene una finalidad puramente compensatoria del primero.
Y el tercer mecanismo, denominado retrasado, sería de reaseguramiento, ya que estaría supeditado a la presencia del próximo impulso nervioso o la próxima despolarización de la membrana.
Estos tres mecanismos estarían al servicio de garantizar una permanente presencia de vesículas de almacenamiento disponibles para los procesos de metabolismo monoamínico y de transporte hacia la membrana.
Una vez que los metabolitos principales de las monoaminas son exocitados a la hendidura sináptica, la acetil colina toma el comando de la regulación fisiológica de las mismas constituyendo el principio de neuromodulación, mediante el cual dicho neurotransmisor se transforma en el director de orquesta de la comunicación química interneuronal, regulando en baja a todas aquellas monoaminas consideradas excitatorias o excitotóxicas, tales como noradrenalina, adrenalina, dopamina, histamina y ácido glutámico, mientras que va a regular en alza a todas aquellas monoaminas consideradas neuroprotectoras, tales como serotonina, ácido gama amino butírico y óxido nítrico.
Ahora bien, cada monoamina a su vez va a presentar una proteína regulatoria que cumple la función de reasegurar el funcionamiento de la neuromodulación en el caso de que el suprasistema colinérgico falle.
De esta manera la proteína pank2 regulará los niveles de acetil colina en la sinapsis, la prohormona convertasa pc7 se encargará de regular a la noradrenalina, la proteína darp2 regulará a adrenalina, la proteína darp21 hará lo mismo con dopamina, la proteína reguladora de histamina hrp se encargará de la histamina y la glicina como coagonista lo hará con el ácido glutámico.
Las monoaminas neuroprotectoras también presentan sistemas reguladores de reaseguramiento, y así será la fosfodiesterasa IV la encargada de regular a serotonina, la proteína reguladora de los aminoácidos inhibitorios cerebrales, acirp se encargará del ácido gama amino butírico y la proteína gab regulará al óxido nítrico.
En la membrana presináptica se describe la existencia de otras proteínas encargadas de regular el buen funcionamiento membranal, tales como las hamartinas y las tuberinas reguladas a su vez por las tubulinas, con función primordial en la mantención de la integridad membranal, la proteína ptsh que tiene como función preservar la permeabilidad membranal y las endofilinas que se encargarán de controlar la curvatura de la membrana.
A continuación los investigadores se abocaron al estudio de las proteínas transmembranales pre y porst sinápticas, constituyentes de las unidades receptoriales que presentan funciones específicas para cada monoamina o para la realización de funciones de mantenimiento de la vida y la energía neuronal.
Así es como en la membrana presináptica se describen los receptores rage encargados de clivar fuera de la neurona los depósitos de sustancias que pueden transformarse en insolubles y nocivas para la vida neuronal, éstos receptores están controlados y regulados por la proteína alfa secretasa que mantiene activa la vía metabólica no amiloidogénica.
Los receptores nocht, encargados de clivar fuera de la neurona todos los productos de desecho de los metabolismos y catabolismos intraneuronales, ayudados por las proteínas kinasinas que conducen hasta ellos dichas sustancias expulsadas por los lisosomas y etiquetadas por las ubiquitinas, estando dichos receptores nocht regulados en su actividad por la proteína cin85.
Los autoreceptores cuya función de espías consiste en informar al interior neuronal acerca de la cantidad de monoaminas existentes en la sinapsis con la finalidad de que se acelere o se retrase la elaboración y la exocitosis de las mismas, siendo éstos receptores regulados por la acción de las proteínas rab.
Y finalmente las bombas de recaptura encargadas de reintroducir, contra gradiente y utilizando energía otorgada por el adenosín trifosfórico, el cincuenta por ciento de las monoaminas exocitadas con la finalidad de ser reutilizadas en un nuevo proceso de quantum, ayudadas por las proteínas dynasinas en el traslado de las monoaminas hacia las vesículas de almacenamiento, y reguladas por las proteínas rac.
En la membrana postsináptica se describieron tres tipos de estructuras químicas para las proteínas transmembranales que constituyen unidades receptoriales, que luego serán subdivididas en familias y superfamilias de receptores.
La primera de ellas son los receptores metabotrópicos, los cuales están ligados a proteína G, y activando un sistema enzimático calmodulina ponen en funcionamiento un segundo mensajero inositol trifosfórico.
La segunda son los receptores ionotrópicos, ligados a canal iónico, ponen en actividad un sistema enzimático adenilato ciclasa y activan un segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico.
Y el tercer grupo son los receptores voltaje dependientes, que están ligados a canal iónico y son dependientes de voltaje, poniendo en funcionamiento un sistema enzimático diagil glicerol, activan un segundo mensajero cálcico.
Todos éstos segundos mensajeros mencionados tienen como función amplificar el mensaje recibido por los primeros mensajeros que activaron los receptores y son regulados en su totalidad por las beta endorfinas.
Una vez que el mensaje es amplificado toman la posta de la señal intraneuronal las proteínkinasas traslatorias tales como la crebb y la snare, que van a trasladar el mensaje recibido por todo el citoplasma neuronal hasta el núcleo ubicado en el cuerpo de la neurona.
Las proteínas crebb están reguladas por las proteínas reapers y las snare son controladas permanentemente por las proteínas munc18.
Una vez dentro del núcleo el mensaje es recibido por los receptores secundarios intranucleares trk, encargándose los trk A de regular en alza o en baja la actividad y la especificidad de los receptores de la membrana postsináptica, los trk B, se ocupan de codificar para los factores de crecimiento neuronal, tales como longitud de los axones y tamaño de las arborizaciones dendríticas, y los trk C que regularán en alza o en baja la actividad enzimática de las hidrolasas y las decarboxilasas que intervendrán en el metabolismo de las monoaminas, estando éstos tres tipos de receptores regulados y reasegurados por la actividad de las proteínas pten.
El mesaje luego es manejado por las proteínas trasductorias jak y erk, introduciéndonos lentamente en el campo de la genética, pues los procesos de trasducción ya fueron investigados por la psiquiatría genética, siendo estas proteínas manejadas por la actividad de las proteínas akt fosforiladas.
Luego de los procesos de trasducción comienzan a gestarse protooncogenes tales como los c-mit que son regulados en su actividad por otros protooncogenes, los c-fos y los c-jun, teniendo como función principal establecer la plantilla de aminoácidos que servirá de base para la lectura del mensaje por parte del ácido ribonucleico mensajero.
El ácido ribonucleico mensajero, controlado en su actividad y reasegurado en su función por los reguladores fix, leerá el mensaje proporcionado por los protooncogenes y de ésta manera generará en consecuenci la respuesta biológica, iniciada en la activación de los receptores postsinápticos, ubicados en la membrana plasmática de la segunda neurona, dando fin de ésta manera a lo que a posteriori se ha llamado proceso de señalización intraneuronal anterógrada.
Los primeros estudios que se realizaron en base a las alteraciones de la neuromodulación y al defecto de la receptología, por parte de la psiquiatría molecular, fueron en base a las consecuencias del uso de sustancias neurobiopsicosociotóxicas.
En el uso agudo de estas sustancias se produce un descenso de la señal y la amplificación del segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico, que traerá como consecuencia inmediata la disminución de los tenores de acetil colina en el núcleo accumbens, en la corteza frontal y en el sistema tegmental ventral.
Esto ocasionará una falla en la neuromodulación regulándose en alza, en forma inmediata la dopamina, la noradrenalina, el ácido glutámico y la histamina, mientras que se regularán en baja la serotonina, el ácido gama amino butírico y el óxido nítrico.
La regulación en alza de la dopamina será la responsable de la aparición de las alteraciones senso perceptuales, de los sentimientos de paranoia, de las conductas de reforzamiento, de las compulsiones a la autoadministración, del aumento desmedido de las apetencias y los deseos de consumo, y de la resistencia al esfuerzo físico, al hambre, al sueño y al alcohol.
La regulación en laza de la noradrenalina ocasionará la aparición de tensión motora, conductas de reforzamiento motor, hiperkinesia, insomnio, hipersexualidad e inquietud.
La regulación en alza de la adrenalina será la responsable de la angustia existencial que ocasionará más consumo con la finalidad de dejar de sentir, y de la ansiedad desmedida.
La regulación en alza del ácido glutámico estará ocasionando deterioro en la vida neuronal por subsensibilidad de los receptores glutamatérgicos n-metil d-aspartato, con condicionamientos psicotóxicos y excitotóxicos, destrucción y sufrimiento neuronal a nivel frontal y temporal profundo y daño cerebral irreversible.
La regulación en alza de la histamina originará la presencia de altos niveles de ansiedad con desinhibición y disminución de la reserva y la plasticidad sináptica.
La regulación en baja de la serotonina será la responsable de la aparición de conductas impulsivas, ansiedad, irritabilidad, episodios fóbicos y panicosos, agresividad hacia personas, animales o plantas, riesgo de conductas o intentos de suicidio, alteraciones en los relojes biológicos con presencia de hiperactividad, hipersexualidad, anorexia e insomnio.
La regulación en baja del ácido gama amino butírico será responsable del reforzamiento de la ansiedad con desinhibición y disminución de la reserva sináptica.
Mientras que la regulación en baja del óxido nítrico ocasionará un defecto en su metabolismo conduciéndolo a la vía aberrante del peroxinitrilo, el cuál es un potente tóxico neuronal, con el daño y el sufrimiento cerebral consecuentes.
En el caso del uso crónico la neuromodulación se invierte, ya que luego del descenso brusco de la acetil colina, comienzan los procesos de autocanibalismo que empiezan a obtener colina y acetil colina de las membranas neuronales, originando con el transcurso del tiempo que los tenores de acetil colina se incrementen, invirtiendo los procesos neuromodulatorios.
Entonces en la cronicidad se regularán en baja la dopamina, la noradrenalina, la adrenalina, y la histamina, mientras que continuarán regulados en alza el ácido glutámico, el ácido gama amino butírico, la serotonina y el óxido nítrico.
la regulación en baja de la dopamina ahora ocasionará estados depresivos severos de tipo inhibido, con abandono, anhedonia, desinterés, trastornos cognitivos, fallas en la planificación de los pensamientos y la aparición de deseos compulsivos de consumo con abstinencia.
La regulación en baja de la noradrenalina refuerza los estados depresivos inhibidos con hipersomnia, astenia, adinamia y desinterés sexual y por la alimentación.
La regulación en baja de la adrenalina hace desaparecer el sentimiento de angustia existencial por lo cual se cae en un estado de desinterés e inhibición absoluta.
La regulación en alza del ácido glutámico continúa con el daño neuronal, el sufrimiento neuronal y la vía neurotóxica metabólica irreversible.
Ahora la serotonina está regulada en alza ocasionando aparición de conductas obsesivas y pensamientos rumiantes referentes siempre al consumo, compulsividad, agresividad en éste caso hacia objetos, depresión inhibida y nuevamente alteración en los relojes biológicos del tipo de la hipoactividad, hiposexualidad, hipersomnia y bulimia.
La regulación en alza de la histamina y del ácido gama amino butírico contribuirán a la aparcición de la inhibición de la depresión y de los trastornos cognitivos, al tiempo que se alterará la arquitectura del sueño.
El óxido nítrico regulado en alza intentará compensar y reparar el daño neuronal con el aumento de producción de nitrosonio, ácido araquidónico y neurotransmisores gaseosos retrógrados, pero ello sólo conducirá a la aparición de recuerdos de situaciones antiguas que reforzarán las conductas de craving.
Con respecto a la receptología de éstas patologías encontramos una regulación en baja de la expresión de los receptores de dopamina subtipos D1 y D4 responsables de la aparición de las conductas de reforzamiento y de autoadministración.
La regulación en alza de los receptores de dopamina subtipo D2 ocasionará las alteraciones senso perceptuales y las ideas de contenido paranoide.
La regulación en alza de los receptores de dopamina subtipo D3 y de los receptores de serotonina subtipo 5HT2, tendrán como consecuencia las conductas de consumo compulsivo y la aparición de los síntomas de abstinencia.
Con respecto a los receptores de serotonina, la regulación en baja de los receptores subtipo 5HT3 resultará en conductas de reforzamiento y en necesidad de autoadministración, la regulación en alza de los receptores subtipo 5HT2 hará aparecer conductas paranoides y alteraciones senso perceptuales, la regulación en baja de los receptores subtipo 5HT2A y 5HT2C ocasionará depresión inhibida con síntomas de abstinencia y finalmente la regulación en alza de los receptores subtipo 5HT1A dará orígen al consumo compulsivo y a la aparición de síndrome de abstinencia.
Referente a la alteración de los receptores glutamatérgicos encontramos regulación en baja de los receptores n-metil d-aspartato responsables de la aparición de conductas psicóticas y de trastornos cognitivos, regulación en alza de los receptores ampa subtipo 1, causantes de destrucción neuronal, sufrimiento neuronal y lisis osmótica, y la regulación en alza de los receptores ampa subtipo 2, también responsables de daño cerebral y procesos ligados al calcio, con la consiguiente neurotoxicidad.
Luego se realizaron investigaciones moleculares respecto a los trastornos del estado de ánimo, incluyendo todos los tipos de depresión.
En el análisis de la neuromodulación de los estados de depresión inhibida encontramos al primer supra sistema regulador, acetil colina funcionando normalmente, pero hay una falla en el segundo supra sistema modulador, la serotonina que se encuentra elevada.
Esta elevación serotoninérgica ocasionará una regulación en baja de noradrenalina, adrenalina, dopamina e histamina, juntamente con ácido glutámico y adenosín monofosfato cíclico, mientras que van a estar regulados en alza el ácido gama amino butírico, el óxido nítrico y la propia serotonina.
La noradrenalina en baja será responsable de inhibición, astenia, adinamia, desinterés y abandono junto con clinofilia y anorexia.
La adrenalina en baja causará desgano, desinterés e indiferencia por el entorno con ausencia de sentimientos.
La dopamina en baja será la responsable de los trastornos cognitivos, de la inhibición, de la ausencia de apetencias y deseos, y de la hiposexualidad y la anorexia.
La histamina en baja resentirá la reserva sináptica, ocasionará sufrimiento neuronal y aumentará la inhibición.
El ácido gama amino butírico en alza bloqueará todos los intentos de ansiedad, aumentará la inhibición y regulará todas las conductas en menos.
El óxido nítrico en alza será el culpable de la aparición de recuerdos torturantes y de la necesidad de permanecer en el pasado disminuyendo las posibilidades de afrontamiento.
Finalmente la serotonina en alza ocasionará ideas obsesivas, conductas compulsivas, inhibición con depresión, agresividad hacia objetos y disregulación de los relojes biológicos en el sentido de la hipoactividad, la hipersomnia, la hiposexualidad y la anorexia.
Se encontró también una regulación en baja del segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico, trayendo como consecuencia una falla en la amplificación del mensaje y por consiguiente en la señalización neuronal anterógrada con una respuesta biológica final defectuosa.
Cuando se estudió la neuromodulación de la depresión con ansiedad también se encontraron tenores normales de acetil colina, pero en éste caso con niveles de regulación en baja de la serotonina.
La falla en éste segundo supra sistema regulatorio de la neuromodulación ocasionaba como consecuencia una regulación posterior en alza de dopamina, de noradrenalina, de adrenalina, de histamina y de ácido glutámico, mientras que se regulaban en baja, ácido gama amino butírico, óxido nítrico y la misma serotonina.
La regulación en alza de noradrenalina ocasionará tensión motora, ansiedad, hiperkinesia, inquietud, desasosiego e insomnio.
La regulación en alza de la adrenalina tendrá como consecuencia además de la aparición de angustia existencial todo tipo de somatizaciones tales como temblor, miedo, taquicardia, sensación de falta de aire, ahogos, sofocos, hipersudoración, diarreas, dispepsia, meteorismo, cistitis, polaquiurea e hipertensión arterial.
La regulación en alza de la dopamina contribuirá a la hiperideación y a la desorganización del pensamiento, pudiendo aparecer alteraciones senso perceptuales del tipo de las alucinosis, deseos improductivos de sexualidad y apetencias desmedidas por alimentos con alto contenido graso.
La regulación en alza de la histamina producirá más ansiedad, con alteración en la arquitectura del sueño y falla de la reserva y plasticidad sináptica.
También estará regulado en alza el ácido glutámico con su actividad neurotóxica y excitotóxica, la consecuente lisis osmótica y los procesos ligados al calcio, con sufrimiento neuronal y daño cerebral en la cronicidad.
El segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico estará regulado en alza contribuyendo a la aparición de neurotoxicidad por exceso de señal intraneuronal.
La regulación en baja del ácido gama amino butírico será la responsable del reforzamiento de la ansiedad y ciertas conductas paradojales dentro del contexto de una depresión, de desinhibición.
La regulación en baja del óxido nítrico conducirá a la producción de peroxinitrilo con aumento del sufrimiento neuronal y la aparición de dispersión, dismnesia y fallas cognitivas.
Y por último la regulación en baja de la serotonina ocasionará aparición de ansiedad, irritabilidad, impulsividad, improductividad, riesgo de intento suicida, agresividad hacia seres vivos, alteración en los relojes biológicos, hiperactividad improductiva con desasosiego, hipersexualidad sin erección ni eyaculación, insomnio y bulimia preferentemente de alimentos con alto contenido graso.
En los estudios de la neuromodulación de las depresiones melancólicas están alterados los dos suprasistemas regulatorios de la modulación monoamínica, encontrándose regulados en baja tanto acetil colina como serotonina.
esto traerá como consecuencia una regulación en alza de todas las monoaminas neurotóxicas, adrenalina, noradrenalina, dopamina, histamina y ácido glutámico, junto a una regulación en baja de todas aquellas monoaminas neuroprotectoras, tales como ácido gama amino butírico, óxido nítrico, adenosín mono fosfato cíclcico y la misma serotonina.
Se puede agregar a lo anterior que la regulación en baja de acetil colina hará desaparecer la etapa de sueño lento profundo REM.
Y que el test de supresión de dexametasona no podrá suprimir los altos niveles de cortisol basal típicos de la depresión mayor por liberación del eje hipocampo, hipotálamo, hipófiso adrenal por falla en el freno hipotalámico a nivel de la interleukinas, resultando el mismo positivo o bien no supresor.
También puede ocurrir la aparición de sustancias dimetiladas cerebrales por falla de la enzima mono amino oxidasa hepática, lo cual puede originar aparición de alteraciones senso perceptuales.
Referente a la receptología de las depresiones al menor tenor de monoaminas en la hendidura sináptica, se puede agregar un aumento de la actividad de los autoreceptores presinápticos con disminución de la sensibilidad de los receptores post sinápticos lo cual estimula una producción defectuosa de adenosín mono fosfato cíclico con la consiguiente alteración de la señalización intraneuronal y de la respuesta biológica.
Una disregulación de los segundos mensajeros en general por falla de su elemento regulatorio, las beta endorfinas, una alteración en la función de la proteína G, y un mal funcionamiento de los receptores secundarios intranucleares trk por alteración en la proteína regulatoria de los mismos, la proteína pten.
Con respecto a los trastornos de ansiedad en general se adjudicaron a la presencia de factores ambientales, denominados estresores, que se imbricaban sobre factores individuales, que eran el resultado de la evaluación realizada por el sistema septo hipocampal, para calificarlos de eventos conocidos, con experiencia previa acumulada o bien como situaciones desconocidas y nuevas sin experiencia previa, originando como resultado una reacción inmediata a cargo de las respuestas cerebrales rápidas ejercidas por los aminoácidos cerebrales glutamato y ácido gama amino butírico, o bien con respuestas a corto plazo a cargo de las monoaminas serotonina, noradrenalina, adrenalina y dopamina, o respuestas a largo plazo ejercidas por los neuropéptidos opioides y el factor liberador de corticotrofina, resultando finalmente las respuestas funcionales como conductas emocionales determinadas.
En el desarrollo de la ansiedad se distinguieron una vulnerabilidad genética previa y la presencia de experiencias traumáticas tempranas, todo lo cual constituiría un fenotipo vulnerable, factible de ser modificado por los traumas de la vida, los eventos vividos y el stress, como así también por los antidepresivos, la psicoterapia y los antagonistas del CRH, ya que éste fenotipo vulnerable cursa con elevación del factor liberador de corticotrofina, el cuál es responsable de los cambios neurobiológicos, de la hiperactividad del eje hipocampo, hipotálamo, hipófiso adrenal y del sistema nervioso autónomo, apareciendo como resultante cambios conductuales, ansiedad y depresión.
La hiperactividad del eje del cortisol, del CRH y del sistema noradrenérgico, afectarán la neurogénesis hipocampal y ocasionarán neurotoxicidad al mismo nivel, lo cual termina en un aumento de la vulnerabilidad al stress y a los eventos vitales, ocasionando alteraciones biológicas irreversible y cambios conductuales y emocionales.
Los neuroesteroides estimulados crónicamente tienen una acción genómica, a cargo de los esteroides que actúan sobre un receptor nuclear, modificando los factores de transcripción y alterando finalmente la expresión genética, y una acción no genómica, a cargo de los esteroides que actúan sobre receptores membranales, modificando la conducción iónica y actuando sobre las monoaminas.
Existen dos tipos de receptores para corticoesteroides, los mineralocorticoides a nivel del hipocampo, que son activados por bajas concentraciones de cortisol y producen ansiedad, auforia y sueño lento, y los glucocorticoides, ubicados en hipocampo y núcleo para ventricular, son activados por altas concentraciones de cortisol y producen disforia y sueño REM.
Las amenazas externas ocasionan una activación exteroceptiva, visual, auditiva y somatoestésica, a nivel del tálamo que la filtra y la envía a la amígdala, donde se desarrolla el sistema chequeo-comparador a nivel septo-hipocampal, del cual resulta el reconocimiento de una situación conocida o desconocida. Si es reconocida con la existencia de experiencia previa se la envía a la corteza sensorial primaria para su solución, pero si es catalogada como desconocida por la ausencia de experiencia previa, se activa el locus coeruleus y se origina un gran monto de ansiedad anticipatoria, con aparición de expresión facial de miedo, hiperventilación, micciones frecuentes, taquicardia, hipertensión, piloerección, midriasis y respuesta hormonal.
A nivel de la neuromodulación de los trastornos de ansiedad y de las fobias, el suprasistema directriz colinérgico se encontrará normal, pero el segundo, o sea el serotoninérgico estará disminuído con la consecuente regulación en alza de dopamina, con ansiedad anticipatoria, de noradrenalina, con reacción de tensión y huída, de adrenalina, con la presencia de angustia y somatizaciones, de histamina con reforzamiento de la ansiedad y de ácido glutámico con neurotoxicidad, mientras que estarán reguladas en baja serotonina, como dijimos anteriormente, con ansiedad e impulsividad, ácido gama amino butírico con ausencia de neutralización de la ansiedad, adenosín monofosfato cíclico con defecto en la amplificación del mensaje intraneuronal y óxido nítrico con imposibilidad de fijar memoria.
El estudio de la receptología a partir de la disminución de la serononina sináptica, resulta en un aumento de la actividad y la sensibilidad de los receptores post sinápticos serotonínicos subtipos 5HT1, 5HT2 y 5HT3, con disminución del segundo mensajero adenosín mono fosfato cíclico y disminución de las proteinkinasas traslatorias creb. El mensaje alterado será recibido por los receptores secundarios intranucleares trk que codificarán, los A regulando en baja a receptores para serotonina, los B disminuyendo los factores de crecimiento neuronal y los C regulando en baja los sistemas enzimáticos que actúan sobre serotonina, mensaje que será copiado por el ácido ribonucleico mensajero que enviará una respuesta biológica patológica consistente en regular en baja a los receptores 5HT1, aumentando la ansiedad y la impulsividad, regular en baja a los receptores 5HT2, ocasionando trastornos gastrointestinales, aumento de la prolactina e introversión, y regular en baja a los receptores 5HT3 responsables de la aparición de ansiedad y miedos.
Al estudiar los trastornos obsesivo compulsivos y los trastornos de pánico se encontró la neuromodulación alterada por altos niveles de serotonina mientras que los niveles de acetil colina eran normales, ocasionando como resultado una regulación en baja de la dopamina, de la noradrenalina, de la adrenalina, de la histamina y del ácido glutámico, mientras que se encontraban en alza la serotonina, el ácido gama amino butírico, el óxido nítrico y el adenosin mono fosfato cíclico.
La receptología informaba la presencia de aumento de serotonina en la hendidura sináptica con regulación en baja de la actividad y la sensibilidad de los receptores post sinápticos para serotonina subtipos 5HT1, 5HT2 y 5HT3, con aumento de la amplificación del mensaje por parte del segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico y de la actividad traslatoria de las proteinkinasas creb, llegando un mensaje defectuoso a los receptores secundarios intranucleares trk, que codificarán los A aumentando la sensibilidad y la actividad de los receptores para serotonina, los B intentando aumentar los factores de crecimiento neuronal y los C regulando en alza los sistemas enzimáticos involucrados en el metabolismo de la serotonina, mensaje copiado por el ácido ribonucleico mensajero que otorgará una respuesta biológica acorde al defecto llegado por intermedio del mensaje intraneuronal, regulando en alza a los receptores 5HT1, que ocasionarán obsesiones y compulsiones, regulando en alza a los receptores 5HT2 que podrán dar orígen a la presencia de alteraciones senso perceptuales y regulando en alza a los receptores 5HT3, que serán los responsables de los trastornos sexuales y los eventos panicosos.
Los estudios sobre neuromodulación y sobre receptología realizados en pacientes con psicosis y en personalidades violentas y agresivas permitieron determinar bases moleculares para dichas patologías.
La secuencia comienza en un polimorfismo para el gen pank2 que codifica para los precursores de acetil colina, colina y acetil coenzima A respectivamente, ocasionando una disminución en los tenores cerebrales de acetil colina, por falta de precursores y de síntesis.
De ésta manera, al disminuír el nivel del supra sistema regulatorio se modificará la neuromodulación, regulándose en alza noradrenalina y dopamina que aumentarán sus niveles en la hendidura sináptica, y se regularán en baja serotonina y ácido gama amino butírico, que disminuirán sus niveles en la hendidura sináptica.
La consecuencia inmediata será una disminución de la sensibilidad de los receptores post sinápticos para noradrenalina y dopamina y un aumento en la sensibilidad de los receptores post sinápticos para serotonina y gaba, con defecto de la actividad amplificatoria del adenosín monofosfato cíclico y de la capacidad traslatoria de las proteinkinasas creb.
Entonces según el mensaje recibido los receptores secundarios intranucleares trk codificarán erroneamente. Los trk A codificarán para la disminución del número y la actividad de los receptores para serotonina y gaba y para un aumento del número y la actividad de los receptores para noradrenalina y dopamina. Los trk B codificarán para una poda fisiológica y disminución de la actividad de los factores de crecimiento neuronal. Y los trk C disminuirán la actividad de los sistemas enzimáticos involucrados con serotonina y gaba mientras que aumentarán la actividad de los sistemas enzimáticos involucrados con noradrenalina y dopamina.
El resultado de ésta codificación por parte de los receptores trk será la formación de proto oncogenes aberrantes a nivel c-mit, con la constitución de una secuencia aminoacídica defectuosa que será copiada por el ácido ribonucleico mensajero, otorgando también una respuesta biológica equivocada.
Respuesta biológica que tenderá a disminuír la cantidad y sensibilidad de receptores para serotonina ocasionando impulsividad, irritabilidad, agresividad y violencia. Disminuirá la cantidad y la sensibilidad de los receptores para gaba originando conductas deinhibidas y más ansiedad. Aumentará la cantidad y sensibilidad de los receptores para dopamina, responsables de la aparición de las alteraciones senso perceptuales y de la desorganización del pensamiento. Y aumentará la cantidad y la sensibilidad de los receptores para noradrenalina, lo cual traerá como consecuencia hipermotricidad, alerta excesivo, ansiedad y agresividad.
Para los trastornos bipolares, los estudios moleculares y genéticos realizados permiten describir polimorfismos en alelos del gen que codifica para la enzima tirosina hidroxilasa, polimorfismos en el gen que codifica para los receptores de dopamina subtipo 1 y polimorfismos para el gen que codifica para glucosa 6 fosfato dehidrogenasa.
La neuroendocrinología en el estudio de esta patología describe niveles aumentados de acticuerpos antitiroides, y de factor liberador de hormona tirotrofina, mientras que se encuentran niveles disminuídos de triiodotironina, de tiroxina libre, de prolactina, de hormona folículo estimulante, de luteinizante, de estrógenos y de progesterona.
Cuando se estudiaron pacientes bipolares con electrofisiología se determinó la presencia de estímulos subumbral aumentados, potenciales de acción aumentados, posibilidad de efecto kindling aumentado y actividad de los lóbulos temporales aumentada.En las neuroimágenes se puede observar, en la resonancia magnética, dilatación de los ventrículos laterales y lesiones profundas de la sustancia blanca, en la tomografía por emisión de fotón único o spect, hipoflujo de la corteza e hipoflujo frontal, y en la espectroscopía, alteraciones metabólicas de los fosfolípidos membranales.
Al realizarse dosajes de neuropéptidos en pacientes con trastorno bipolar se halló la presencia de niveles aumentados de orfanin FQ, de colecistokinina, de neuropéptido Y, de neuropéptido YY y de proto oncogenes fras y cart, mientras que estaban disminuídos los neuropéptidos C natriurético y A natriurético.
La alteración en la neuromodulación comienza a causa del defecto en la metabolización de los fosfolípidos membranales, en la señalización intraneuronal y en el metabolismo de la tirosina hidroxilasa y de la glucosa 6 fosfato dehidrogenasa, originando en la fase maníaca una disminución de los niveles de acetil colina que traerá como consecuencia una regulación en alza de noradrenalina, dopamina, adrenalina, histamina y ácido glutámico, mientras que se regularán en baja serotonina, gaba y óxido nítrico. También estará aumentada la actividad de la enzima mono amino oxidasa A.
El switch hacia la fase depresiva será consecuencia del proceso de autocanibalismo neuronal que hará elevar en forma brusca los tenores de acetil colina, invirtiéndose los mecanismos de neuromodulación con una regulación en alza de serotonina, gaba y óxido nítrico, mientras que ahora se regularán en baja noradrenalina, adrenalina, dopamina, histamina y ácido glutámico. Es llamativo que la monoamino oxidasa mantendrá aumentada su actividad aún en esta fase.
También se encontrarán aumentados en ambas fases el cortisol basal, la no supresión de la dexametasona, la dimetil triptamina y el 5 hidroxi 3 metil indol.
Para el estudio de los trastornos de la alimentación también se realizaron múltiples investigaciones en el terreno molecular con la finalidad de justificar la aparición de éstas patologías.
Las alteraciones en la neuromodulación para la anorexia comienzan en un aumento del segundo supra sistema modulador, la serotonina.
A causa de ello inmediatamente se regularán en baja la noradrenalina, la adrenalina, la dopamina, la histamina y el ácido glutámico, aumentando los sistemas de saciedad y disminuyendo los deseos y las apetencias y por lo tanto las ingestas.
En cambio se regularán en alza el ácido gama amino butírico, el adenosín mono fosfato cíclico y el óxido nítrico, ocasionando una mala amplificación del mensaje y una defectuosa traslación del mismo.
Entonces a nivel de la sinapsis se encontrará aumentada la serotonina y disminuídas la nosadrenalina y la dopamina, repercutiendo en la receptología con una disminución de la actividad y la sensibilidad de los receptores para serotonina y un aumento de la actividad y la sensibilidad de los receptores para noradrenalina y dopamina.
Como dijimos el mensaje intraneuronal será defectuoso y los receptores secundarios intranucleares trk codificarán anómalamente.
Los trk A, regularán en alza a los receptores de serotonina y en baja a los de noradrenalina y dopamina.
Los trk B codificarán para aumentar los procesos de poda fisiológica y los factores de crecimiento neuronal intentando compensar la acción neurotóxica del ácido glutámico regulado en alza.
Y los trk C, aumentarán la actividad de los sistemas enzimáticos implicados en la metabolización de la serotonina, mientras que disminuirán la actividad de las enzimas implicadas con noradrenalina y dopamina.
Todo esto llevará a formar una plantilla patológica que será copiada por el ácido ribonucleico mensajero, obteniéndose una respuesta biológica que reforzará los síntomas de la anorexia.
De esta manera el resultado será un aumento de la actividad y sensibilidad de los receptores serotoninérgicos, con un inmediato aumento de la saciedad y la inanición, una disminución de la actividad de los receptores para noradrenalina, ocasionando sensación de saciedad para los hidratos de carbono, y disminución de la actividad de los receptores para dopamina, dando orígen a una total ausencia de apetencia y deseo por comer.
Los estudios del sistema neuropeptidérgico para esta patología demuestran disminución de la actividad del neuropéptido YY, lo cual disminuye la ingesta, aumento de la alfa melano cortina, incrementando la sensación de saciedad, aumento de la colecistokinina A, incrementando también la saciedad y aumento del factor liberador de corticotrofina, del neuropéptido cart y de las endorfinas.
En los estudios inmunológicos se describen incrementos de los factores de necrosis tumoral y de las interleukinas 1 y 6.
Y a nivel genético se ha encontrado una mutación en el gen que codifica para los receptores de dopamina subtipo D4.
La situación totalmente opuesta se encuentra en los procesos neuromodulatorios de la bulimia, comenzando con un descenso serotoninérgico que traerá como consecuencia la regulación en alza de la noradrenalina, de la adrenalina, de la dopamina, de la histamina y del ácido glutámico, ocasionando incremento de las ingestas grasas y de hidratos de carbono y aumento de la ansiedad y de las conductas de reforzamiento por la comida.
Al tiempo que, se regularán en baja el gaba, el adenosín mono fosfato cíclico y el óxido nítrico, fallando los sistemas de inhibición y freno y alterándose la señal intraneuronal, a nivel de la amplificación y traslación del mensaje.
De esta manera, en la sinapsis se encontrará disminuída la serotonina y aumentadas la noradrenalina y la dopamina, originando aumento de la actividad y sensibilidad de los receptores para serotonina post sinápticos, y disminución de la actividad y la sensibilidad de los receptores para noradrenalina y dopamina.
Las modificaciones del mensaje intraneuronal llevarán a los receptores intranucleares secundarios trk a codificar erróneamente.
Los trk A, codificarán en baja para los receptores de serotonina y en alza para los receptores de noradrenalina y dopamina.
Los trk B, codificarán en baja para los factores de crecimiento neuronal, ocasionando aparición de signos y síntomas de sufrimiento neuronal.
Los trk C, codificarán en baja para la actividad de los sistemas enzimáticos relacionados con serotonina y en alza para los sistemas enzimáticos implicados con noradrenalina y dopamina.
De ésta manera la plantilla aminoacídica que copiará el ácido ribonuclaico mensajero será errónea y la respuesta biológica estará al servicio de aumentar los síntomas de la patología.
Se observará una regulación en baja final de los receptores de serotonina apareciendo en consecuencia ausencia de saciedad, y regulación en alza de los receptores de noradrenalina incrementando las ingestas de hidratos de carbono y las conductas de reforzamiento del consumo, junto con regulación en alza de los receptores de dopamina, originando aumento de las apetencias y de la ingesta de grasas.
El sistema neuropeptidérgico muestra una disminución de la prolactina por aumento de la dopamina, disminución de la colecistokinina A, disminuyendo los sistemas de saciedad, aumento del neuropéptido YY, incrementando las ingestas, aumento de las leptinas por incremento de los depósitos de grasas, pero fallando en su capacidad sacietaria por alteración en el proceso de transcripción de las proteínas stat, y aumento de todos los péptidos anabólicos tales como el factor agouti, las adiponectinas, la hormona melano cortina, la colecistokinina alfa II y la galanina.
La inmunología muestra una disminución general de sus componentes predominando la disminución del factor de necrosis tumoral, de la interleukina 1 y de la interleukina 6.
Y finalmente a nivel genético se han descripto mutaciones en los cromosomas 10, 14 y 21 relacionados con los procesos bulímicos.
Los estudios moleculares referentes a las demencias degenerativas, vasculares o mixtas son los más extensos realizados en el ámbito de la psiquiatría molecular.
Así encontramos una falla en los procesos de neuromodulación que comienza en la alteración genética a nivel de la proteína pank2 que codifica para precursores de acetil colina, ocasionando disminución de ésta monoamina, disminución que invertirá todos los términos modulatorios, regulando en alza a noradrenalina, a drenalina, a dopamina, a histamina y a ácido glutámico, apareciendo la tensión motora, la deambulación, los intentos de fuga, las somatizaciones, la angustia, la ansiedad, las quejas permanentes, las alteraciones senso perceptuales de celotipia, desconocimiento y robo, las alteraciones de la conducta y el sufrimiento neuronal por neurotoxicidad ligada al glutamato.
La regulación en baja de la serotonina, el gaba y el óxido nítrico, serán los causantes de las alteraciones de los relojes biológicos vinculados a la actividad, el sueño y la alimentación, la desinhibición y la imposibilidad de fijar memoria.
Con respecto a los aminoácidos cerebrales encontraremos aumentados al glutamato, al aspartato y a la glicina, mientras que como ya dijimos el gaba estará disminuído.
El estudio de los neuropéptidos en las demencias demostró el aumento de los niveles del orfanin FQ, de la colecistokinina, de la galanina, del neuropéptido Y y de los proto oncogenes fras y cart, mientras que están disminuídos los neuropéptidos C natriurético y A natriurético.
En cuanto a la receptología afectada, encontramos disminuída la actividad y la sensibilidad de los receptores glutamatérgicos N-metil D-aspartato, ampa I y kainato, mientras que está aumentada la actividad de los ampa II y los receptores rage.
También se encuentra alterada la señalización intraneuronal debido a la presencia de altos niveles de adenosín mono fosfato cíclico, de inositol trifosfórico, de calcio iónico, de calmodulina, de adenilato ciclasa y de diacil glicerol, mientras que están disminuídos los niveles de fósforo y la actividad de los canales de sodio voltaje dependientes.
La genética mostró el aumento del bialelo para las apolipoproteínas E4, la presencia de la proteína NTP, el péptido beta amiolide mutado y los neuropéptidos del beta amiloide 41 y 42.
Los procesos amilouidóticos, consecuencia de la proteína precursora del amiloide, del péptido beta amiloide mutado, los ovillos neurofibrilares, las placas seniles, la pro hormona convertasa PC7, la proteína fibrilar glial mutada, la proteína mapII alterada genéticamente y la proteína tau fosforilada, todos ellos responsables de la existencia de sustancias de depósito insolubles que no pueden ser clivadas fuera de la neurona por los receptores rage que también tienen alterada su actividad a causa de las beta secretasas responsables de la genésis de la vía amiloidogénica.
Los procesos ligados al calcio son la consecuencia de la disminución del adenosín trifosfórico en primera instancia y luego la cascada relacionada con el aumento del calcio iónico, de los radicales libres del oxígeno y con el aumento de los tenores del sodio, responsable de la lisis osmótica.
El estudio del sistema de apolipoproteínas arrojó como saldo la presencia de péptido beta amiloide insoluble como consecuencia de los bajos niveles de apolipoproteínas E2 y E3 y presencia del bialelo E4.
La apoptosis, o muerte celular programada genéticamente, puede sufrir procesos de adelantamiento o aceleramiento a causa de la formación de endosomas y lisososmas tardíos que van a secretar sustancias tales como la cistatina C y la catepsina D, sustancias que junto a la activación de los genes ced 1 y ced 9 y al polimorfismo de los genes sir 1 y sirt 2, van a activar conjuntamente a las proteínas p53, p63 y p73 que ocasionarán procesos de apoptosis adelantados.
Se encuentra alterada también la respiración mitocondrial a causa de una mutación genética en el último eslabón de la cadena de electrones, originando sectores aberrantes desde el aminoácido 25 hasta el 35 de la cadena respiratoria, con una reacción aberrante frente al oxígeno, ocasionando gran liberación de radicales libres.
Los procesos de oxidación debidos a los altos tenores de radicales libres de oxígenos tienden a disminuír la actividad de todos los antioxidantes endógenos naturales tales como los antioxidantes totales, la super óxido dismutasa, el glutatión per oxidasa y el glutatión reducido.
La alteración global de los procesos de memoria a corto y largo plazo se debe fundamentalmente a los niveles elevados da calcio iónico, de ácido glutámico, de peroxinitrilo, y de óxido nítrico sintetasa, y a la disminución del óxido nítrico, del ácido araquidónico y del nitrosonio.
Se encuentra alterada, asimismo, toda la función referente a la plasticidad neuronal a causa de la disminución de la actividad de los receptores trk A, trk B, a los bajos niveles de acetil colina, serotonina, fósforo y a la alteración de la actividad de los canales de sodio voltaje dependientes, mientras que también alteran la plasticidad neuronal los altos niveles de actividad de los receptores trk C y los canales de calcio voltaje dependientes.
Por último, en las demencias también encontramos alteraciones en las neurotrofinas, con tenores aumentados de neurotrofina 3 y niveles disminuídos de factores de crecimiento neuronal, factores de crecimiento derivados del encéfalo, neurotrofinas 4, neurotrofinas 5 y neurotrofinas 6.
El síndrome X frágil es la causa más común de retraso mental hereditario. Los pacientes con este síndrome presentan un retraso mental de leve a grave, asociado a un fenotipo característico: cara alargada, orejas grandes despegadas, macroorquidismo, hiperactividad, lenguaje repetitivo, etc.
Se trata de una enfermedad ligada al cromosoma X, de herencia dominante con penetrancia incompleta y cuya prevalencia es de aproximadamente 1:4.000 varones y 1:8.000 mujeres.
Su característica molecular es una expansión anormal en dos etapas del triplete CGG localizado en 5;9 del exón 1 del gen FMR1 descubierto en 1991, en la población normal el número de repeticiones CGG es polimórfico, variando entre 6y 50; su expansión hasta unas 200 repeticiones provoca una premutación, llamada así porque los individuos no manifiestan el síndrome pero el triplete se vuelve inestable, pudiendo amplificarse en la siguiente generación a más de 200 repeticiones o mutación completa en la que se inactiva el gen con la consiguiente falta de su proteína y desarrollo del síndrome.
Inicialmente, éste se diagnosticó por métodos citogenéticos y, después del descubrimiento del gen, se describieron las sondas adecuadas para su estudio molecular directo.
Posteriormente, y debido a lo laborioso del método Southern-blot, diversos autores se centraron en amplificar por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) la región que contiene el triplete CGG.
Se han descrito asimismo unos marcadores polimórficos del tipo microsatélite cercanos al gen FMR1 como el DXS548, situado a 150 kb en dirección centromérica: este marcador, del tipo (CA)n es muy informativo y se han descrito 9 alelos distintos del mismo con una heterocigosidad del 70-80%.
En este trabajo de Durán Martínez et al, se presenta el estudio molecular mediante PCR no radiactiva de 438 individuos pertenecientes a 50 familias con síndrome X frágil del norte de España.
Se describe un protocolo de estudio molecular completo basado en la combinación de dos técnicas de PCR para la amplificación del triplete CGG junto con el método directo. Se valora finalmente la utilidad del microsatélite DXS548.
La Unidad de Genética del Hospital de Basurto recibió, entre los años 1991 y 1997, la mayoría de las peticiones para estudio molecular del síndrome X frágil que se produjeron en el norte de España.
Las muestras para diagnóstico llegaron seleccionadas en su mayoría por pediatras, genetistas, ginecólogos y neurólogos bajo sospecha clínica del síndrome por muy diversas razones: historia familiar de retraso mental ligado al X, fenotipo sugerente, citogenética positiva para X frágil, niños hipercinéticos y/o con problemas de lenguaje, autismo, retraso mental aislado no clasificado, etc.
Entre todas ellas se hallaron 50 casos índice de síndrome de X frágil; 26 pertenecientes al País Vasco, 15 a Asturias, siete a Cantabria y dos a La Rioja.
El trabajo que se presenta se inició en el año 1994 y consistió en estudiar las familias de estos 50 casos índice, 27 de ellas, de manera retrospectiva, puesto que habían sido estudiadas por el método directo con sonda o Southern-blot, y las otras 23 prospectivamente.
Sumaron un total de 438 muestras, los 50 casos índice, 308 individuos con riesgo genético de llevar la mutación por el pedigre y otros 80 sin riesgo (maridos de portadoras; hijos e hijas de no portadores que entregaron sus muestras junto con las de sus padres, etc.).
En cuanto al sexo, 248 eran mujeres, 179 varones y 11 diagnósticos prenatales (biopsias de corion).
En todas las muestras se estudió, mediante PCR, el triplete CGG y el microsatélite DXS548.
En todos los pacientes se extrajo el ADN a partir de 15-20 ml de sangre periférica en ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) mediante el método salino (Salting Out), salvo en los casos de diagnóstico prenatal que se obtuvo de biopsia de vellosidades coriales.
Se han utilizado tres protocolos diagnósticos basados en la PCR:
El primero fue para la técnica que llamaron de detección y se basa en los métodos descritos por Fu et al y Chong et al, con la introducción de variantes propias. Básicamente consiste en la amplificación de un fragmento que incluye el triplete CGG que se visualiza con luz ultravioleta mediante tinción con bromuro de etidio tras electroforesis en un gel de agarosa al 1,5%.
En el segundo protocolo de PCR, utilizado para la técnica que se ha llamado de "cuantificación", se ha seguido la técnica descrita por Brown et al también con modificaciones propias.
Después de esta PCR, la detección del fragmento amplificado se hace migrándolo en geles de poliacrilamida que se transfieren a un filtro y se hibridan con una oligosonda del triplete CGG.
P ara la amplificación del microsatélite DXS548 de cada muestra problema se puso a punto el tercer protocolo de PCR.
Se utilizó para ello la técnica descrita por Oudet et al con los cebadores o primers descritos por Verkek et al y con el método no radiactivo de detección con digoxigenina.
Puede decirse sin lugar a dudas que el primer resultado conseguido, ha sido en realidad la puesta a punto de un protocolo diagnóstico de estudio del síndrome X frágil en tres pasos o fases.
Primer paso. Ante la llegada de una muestra de un varón para descartar o diagnosticar el síndrome se realiza en primer lugar la que se ha llamado "técnica de detección".
Con esta PCR sólo se detectan los alelos de hasta unas 65 repeticiones, por lo que, si existe aparición de banda, el individuo no será X frágil, o como mucho, un premutado con premutación menor de 65.
Si hay ausencia de banda se repite la técnica una o dos veces más, ya que a veces falla y, si persiste la ausencia de banda, se sigue con el segundo paso.
Segundo paso. La técnica de cuantificación se aplica a la vez con el ADN del varón con retraso mental, que no ha amplificado en el primer paso y con el de su madre. También se aplica directamente en los casos de mujeres con retraso mental. Esta técnica amplifica siempre hasta unas 150 repeticiones, por lo que pueden discriminarse perfectamente todos los alelos normales de los premutados, salvo en el caso de homocigosidad en las mujeres.
En este último caso, así como si hay ausencia de banda, se sigue con el tercer paso.
Tercer paso. Se utiliza el método directo con Southern-blot y la sonda Stb12.3, no sólo en las dos situaciones acabadas de mencionar, sino también para verificar las premutaciones altas, los mosaicos y en todos los casos de diagnóstico prenatal.
Con este método, utilizado antes de usar la PCR, se describieron las 11 primeras familias de las 50 aquí presentadas.
Aplicando este completo protocolo a las 50 familias con X frágil se obtuvieron todos los genotipos en las 438 muestras de esas familias.
Se desea destacar en este trabajo que la técnica de cuantificación ha resultado ser más precisa que el Southern-blot en los siguientes casos: a) en casos de premutaciones muy bajas. Esto nos ha ocurrido en 3 casos: un varón de la familia 13 de 58 repeticiones que incluso fue dado inicialmente como normal; en la familia 17, en una abuela también con 58 repeticiones, y en la familia 27 en la que la madre de un afectado sólo presenta 47 repeticiones; b) en 2casos hallados de mujeres premutadas (familias 31 y 49), en las que por azar, todo el cromosoma X normal está activo y el premutado inactivo, con lo que mediante Southern-blot sólo se observan dos bandas.
Descontando estos 5 casos, en el resto de individuos existía concordancia entre el método de Southern-blot y la PCR, tanto para los valores de amplificación </FONT> 150 repeticiones, como para los individuos afectados en los que la "no amplificación" equivale a mutación completa. La excepción a esto se encuentra en los mosaicos.
Por último, se ha corroborado que en este síndrome hay expansión de generación a generación, aunque se han encontrado cuatro excepciones o reducciones del número de repeticiones CGG a la siguiente generación: familias 16 y 31 de padres a hijas y familias 6 y 50 de madres a hijo e hija.
Para el microsatélite DXS548, se representa la distribución de los alelos DXS548, de los 50 cromosomas X asociados con el síndrome X frágil.
Se han obtenido cuatro alelos diferentes y se observa una clara distribución bimodal con dos picos en los alelos 194 y 204.
Contrariamente a lo que se ha descrito en la mayoría de las publicaciones sobre la ausencia de recombinación del microsatélite DXS548 con el locus FRAXA, Durán Martinez et al han encontrado un caso de recombinación en una de las familias X frágil (familia 19).
Como se ha comprobado en los resultados, un objetivo importante conseguido en este trabajo ha sido la puesta a punto de una metodología por PCR no radiactiva para la determinación de los alelos CGG del locus FRAXA.
Este protocolo, que combina dos técnicas de PCR diferentes, puede resultar largo, pero, en vista de los resultados tan fiables que se obtienen merece la pena su utilización.
Hasta llegar a éste, se realizaron muchas pruebas y experimentos para obtener el mejor resultado, el más claro y el menos ambiguo: se utilizaron para ello diversos cebadores y enzimas, y se combinaron y modificaron varios protocolos, sobre todo en lo que se refiere a la cantidad de ADN, los ciclos y dos componentes que merecen especial mención, que son el DMSO y el 7-deaza-dGTP.
El DMSO es necesario para evitar la formación de estructuras secundarias en el ADN que aparecen porque la zona que se desea amplificar es rica en citosinas y guaninas, lo que dificulta la amplificación por PCR.
Realizando pruebas con las técnicas descritas por diversos autores los mejores resultados se obtuvieron al utilizar el DMSO al 12,5% en la técnica de detección y al 10% en la técnica de cuantificación.
Por la misma razón se requiere también la sustitución en la mezcla de reacción del nucleótido guanina por un compuesto análogo denominado 7-deaza-dGTP, pero como este compuesto inhibe la fijación del bromuro de etidio, su sustitución no es posible en la técnica de detección que se visualiza por luz ultravioleta, razón por la que esta PCR falla a veces, carencia que se ha compensado incrementando la concentración de DMSO (12,5 frente a 10%).
Por último, en la técnica de cuantificación se optimizó también la detección de los fragmentos amplificados.
Como se requiere hibridación, se probaron dos oligosondas distintas, la (CGG)5 y la (CGG)6-CG, y resultó más efectiva la primera.
Con todo ello, y con la visualización de los alelos por quimioluminiscencia mediante digoxigenina y CSPD se obtuvo un protocolo que resultó infalible y fiable.
Cuando se señala que resulta fiable no nos referimos sólo a su aspecto técnico, sino que también ha habido una correlación exacta entre la clínica (afectación o no), el método directo o de Southern-blot y la PCR, en el rango de amplificación de ésta <</FONT> 150 repeticiones.
Por otro lado, dado que el síndrome X frágil tiene una transmisión compleja, y atraviesa diversos estadios hasta el desarrollo del síndrome (alelo normal a riesgo, alelo pre mutado, alelo mutado completo), la aplicación de estas técnicas al asesoramiento en las familias cobra gran relevancia, sobre todo en las mujeres portadoras premutadas para valorar su riesgo.
La técnica de cuantificación del triplete CGG se ha revelado esencial para estudiar el papel del tamaño de los diferentes alelos y cómo se transmiten éstos de generación en generación.
Desde el descubrimiento del triplete CGG, cuya inestabilidad es la responsable del síndrome X frágil, se supo que dicha inestabilidad suponía una amplificación anómala, también llamada expansión, de ese triplete en sucesivas generaciones.
En las 50 familias se ha verificado que, en efecto, a través de la meiosis femenina, de una premutación pequeña se pasa en general a otra mayor, y así hasta llegar a la mutación completa de tal forma que, a partir de 90-100 repeticiones, el riesgo de expansión a mutación completa es del 100% en la muestra de Durán Martinez et al, como ya habían publicado otros autores.
Conocer esto es fundamental para el asesoramiento genético a esas mujeres.
La mayoría de los autores aseguran que ningún niño con el síndrome X frágil ha nacido de madres con menos de 59 repeticiones.
Sin embargo, en la familia 27, la madre del caso índice poseía sólo 47 repeticiones. Murray et al (1997), que han estudiado específicamente las transmisiones de generación en generación, no encuentran inestabilidad alguna en los alelos claramente normales (límites, 29-39 repeticiones), pero sí en los alelos denominados intermedios o en la zona gris (entre 45-59 repeticiones), que aumentan de tamaño al pasar de generación, aunque ninguna de las amplificaciones halladas por ellos llega a la mutación completa.
En este rango Durán Martinez et al encontraron 8 portadoras, una de 50 repeticiones y 7 de 58: mientras que la mujer con 50 repeticiones (familia 13) no tuvo ningún hijo con el síndrome y pasó a sus hijos e hijas una premutación superior, dos de sus hijas de 58 repeticiones, sí tuvieron hijos con la mutación completa.
Las otras 5 portadoras de 58 repeticiones no pasaron la mutación completa a sus hijos.
Pero además, en dos familias (familias 1 y 45), se encontraron también alelos de 50 repeticiones, pero no responsables del síndrome X frágil y se estudió entonces su transmisión a través de varias generaciones y no se encontró ninguna variación, lo que indicó que no eran inestables.
En conclusión, el asesoramiento genético en este rango de 45 a 55 repeticiones es delicado: existen alelos normales y alelos premutados inestables que, aunque con poca frecuencia, pueden llegar a pasar a mutación completa.
Algo parecido habíamos encontrado en una población de gestantes que se ha analizado previamente, por lo que ya en su día se aconsejaba cautela con este tipo de diagnósticos.
Además, se ve claro con todo esto lo importante de la cuantificación exacta del triplete CGG en estas premutaciones bajas: ya se han descrito en los resultados que 3 casos de premutación de las familias 13, 17 y 27 no fueron detectados por el método de Southern-blot.
Macpherson et al fueron los primeros autores en destacar este mismo problema, que se debe a que el método directo con la sonda Stb12.3 detecta fragmentos normales de aproximadamente 2,8 kb en electroforesis horizontales de agarosa, que son sensibles hasta unas 80-100 pb, lo cual logra distinguir un alelo de 29 repeticiones de otro de 58-60, pero no mucho más.
Pero además, el Southern-blot, tras digestión con EcoRI/EagI, detecta normalmente 4 bandas en las mujeres premutadas, debido a que tanto los cromosomas X normales como los premutados sufren inactivación al azar.
En el extremo de la curva por azar se encuentran los casos en los que todo el cromosoma X normal está activo (banda de 2,8 kb) y todo el cromosoma X premutado está inactivo (banda de 5,3 kb o más).
Es evidente que, en este rango tan alto de pesos moleculares es muy difícil distinguir incluso las premutaciones de 60-65 repeticiones, como ha ocurrido en dos portadoras (familias 31 y 49).
Siguiendo con este tema de la inactivación o metilación de uno de los dos cromosomas X en las mujeres, hay que comentar también la importancia de la cuantificación del triplete CGG en el diagnóstico prenatal.
Las vellosidades coriales son muestras embrionarias extrafetales, por lo que el cromosoma X puede no inactivarse, o inactivarse parcialmente, obteniendo patrones en Southern-blot difíciles de interpretar.
La PCR del triplete CGG puede resolver estos problemas, salvo en el caso de que aparezca una sola banda en un feto hembra, que podría ser homocigota normal, o mutada completa.
Así, en el diagnóstico prenatal hay que ser cautos, y es necesario utilizar también las técnicas de Southern-blot e incluso de PCR de microsatélites cercanos.
En cualquier caso, en el diagnóstico prenatal no cabe duda de que, si lo primero que se efectúa es la PCR del triplete CGG, de una forma rápida se habrán diagnosticado más del 75% de los fetos: casi todos los varones (excepto los mosaicos), y las mujeres heterocigotas, bien normales o premutadas.
Hay que hacer mención también a las cuatro regresiones encontradas: dos a partir de varones (familia 16: un premutado de 115 repeticiones pasa a su hija un alelo de 88 repeticiones; familia 31: otro varón de 105 repeticiones pasa a su hija también un alelo de 88 repeticiones) y dos a partir de mujeres.
Esta disminución del tamaño del triplete CGG es un fenómeno poco frecuente, pero también descrito por otros autores y se han propuesto diversos mecanismos para explicarlo, como la conversión génica, las recombinaciones anómalas o las deleciones. Aunque Durán Martinez et al han encontrado estas disminuciones al 50% para varones y mujeres, en la bibliografía parecen más frecuentes las transmisiones paternas con reducción que las maternas, lo que podría deberse a una no expansión más que a una reducción, pues se ha descrito que los varones pueden tener en sus espermatozoides alelos CGG más pequeños que en otras células somáticas.
Por último, respecto al microsatélite DXS548, los resultados obtenidos con la PCR han demostrado que constituye una buena ayuda diagnóstica: es sencillo de estudiar; su amplificación no falla nunca, su visualización es muy clara y pueden diferenciar perfectamente incluso aquellas mujeres heterocigotas cuyos alelos difieren en una sola repetición.
Además, es un microsatélite muy informativo en la población: en las mujeres de las 50 familias estudiadas se ha calculado el porcentaje de heterocigosidad y se ha encontrado un 71,42%, resultado similar al publicado inicialmente , pero superior al de otras series.
En total, de las 50 familias, sólo 7 no fueron informativas (7/50 = 14%), por portar todos los miembros de cada familia el mismo alelo.
Gracias a esta heterocigosidad pudo establecerse el diagnóstico prenatal en 1caso de la familia 31: por Southern-blot la muestra de vellosidades coriales del feto (XX por citogenética) daba una sola banda, lo cual podía deberse a un fallo de metilación en una hembra normal o podía ser una niña con la mutación completa.
La PCR del triplete CGG no se encontraba en ese momento puesta a punto todavía y, gracias a que el DXS548 resultó informativo pudo diagnosticarse el feto como normal. Posteriormente, se supo que esta niña era heterocigota para el triplete CGG (29/18), pero este caso sirve de ejemplo para aplicarlo también en casos de homocigosidad.
De todas formas, teniendo los métodos directos de diagnóstico (Southern-blot y PCR del triplete CGG), no hay que utilizar los métodos indirectos de forma sistemática, sino como ayuda y con precaución, pues como se ha expuesto, se ha encontrado un caso de recombinación con el locus FRAXA en la familia 19.
Este tipo de recombinaciones son muy infrecuentes, siendo así que en la mayoría de artículos y revisiones sobre el tema se asegura que no hay recombinación.
Sin embargo, revisando de manera exhaustiva la bibliografía, se han hallado varios casos descritos, lo que ratifica las recomendaciones de cautela.