El síndrome de Williams interrumpe el desarrollo del cerebro

En el pasado, se ha estimado que el síndrome ocurre en aproximadamente uno de cada 20.000 nacidos vivos, pero más recientemente, está más cerca de uno de cada 7.500 nacidos vivos.

Un estudio realizado por la Universidad de Tel Aviv y la Universidad Hebrea de Jerusalén descubrió que los procesos anormales conducen a la interrupción en la expresión de genes esenciales para el desarrollo del cerebro en personas que padecen el síndrome de Williams (WS).

En el pasado, se estimó que el síndrome se presentaba en aproximadamente uno de cada 20.000 nacidos vivos, pero estudios epidemiológicos más recientes han colocado la tasa de ocurrencia más cerca de uno de cada 7.500 nacidos vivos, una prevalencia significativamente mayor.

¿Qué lo causa?

Está causado por una anomalía genética, concretamente una deleción de unos 25 genes del brazo largo de uno de los dos cromosomas 7. Por lo general, esto ocurre como un evento aleatorio durante la formación del óvulo o esperma a partir del cual se desarrolla una persona, pero en un pequeño número de casos, se hereda de un padre afectado.

La mayoría de los pacientes con esta enfermedad genética multisistémica relativamente rara e incurable tienen una esperanza de vida normal. Sin embargo, afecta a muchos sistemas corporales y algunos pueden tener una vida más corta debido a las complicaciones de la enfermedad, como problemas cardiovasculares como la estenosis aórtica supravalvular (el estrechamiento del vaso sanguíneo grande que transporta la sangre desde el corazón al resto del cuerpo) y períodos de alto nivel de calcio en la sangre.

Los problemas oftalmológicos también son comunes entre los pacientes. Los rasgos faciales suelen incluir una frente ancha, un mentón subdesarrollado, una nariz corta, mejillas llenas, dientes muy espaciados y un puente nasal aplanado.

Se observa una discapacidad intelectual de leve a moderada en personas con WS, con desafíos particulares con tareas visoespaciales como dibujar. Las habilidades verbales no se ven afectadas. Muchas personas con WS tienen una personalidad extrovertida, una apertura para relacionarse con otras personas y una disposición feliz.

¿Qué encontraron los investigadores?

Dr. Asaf Marco
Dr. Asaf Marco

Los investigadores principales, el Dr. Asaf Marco, de la Facultad de Agricultura, Alimentos y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea, y el Dr. Boaz Barak de la Escuela de Ciencias Psicológicas de TAU y la Escuela de Neurociencia Sagol, dijeron que sus hallazgos podrían contribuir al desarrollo futuro de tratamientos específicos para lograr expresión normal de los genes afectados que identificaron. La clínica de psiquiatría pediátrica del Centro Médico Sheba en Tel Hashomer, dirigida por el Prof. Doron Gothelf, se especializa en el tratamiento de niños con este síndrome.

La investigación se publicó en la prestigiosa revista Molecular Psychiatry del grupo editorial Nature con el título “En individuos con síndrome de Williams, la desregulación de la metilación en regiones no codificantes del ADN neuronal y de oligodendrocitos está asociada con patología y desarrollo cortical”.

“Nuestra investigación reveló nuevos factores relacionados con las discapacidades que caracterizan al WS. En lugar de centrarnos en los efectos del gen faltante, como se ha hecho hasta ahora, arrojamos luz sobre muchos más genes que se expresan de manera defectuosa. Sobre la base de nuestros hallazgos, será posible centrar los esfuerzos futuros en el desarrollo de tratamientos dirigidos que llegarán a los sitios alterados que identificamos en el estudio para ‘corregir’ las expresiones defectuosas”, dijo Barak.

“El estudio del síndrome hasta la fecha se ha centrado principalmente en los genes que faltan y sus funciones. Queríamos examinar si el síndrome también se caracteriza por defectos en los genomas contenidos en las células cerebrales que impiden la expresión adecuada de genes esenciales”, dijo Barak. “Específicamente, preguntamos: ¿Es posible que ciertos genes no se expresen correctamente en el cerebro de las personas con síndrome de Williams debido al fenómeno de la metilación, cuando una molécula conocida como ‘grupo metilo’ se encuentra en un determinado gen que es presente en el genoma, impidiendo que se exprese correctamente?”.

Para ilustrar el fenómeno de los genes faltantes, Barak tomó un libro de instrucciones en el que algunas de sus páginas estaban arrancadas y, como resultado de la falta de estas páginas, cualquiera que siguiera las instrucciones cometería errores. Del mismo modo, ocultar algunas de las letras en las páginas que quedan en el libro con un marcador negro daría como resultado que las instrucciones se corrompieran, al igual que la metilación en un gen existente interrumpe su expresión.

La metilación es en muchos casos un mecanismo normal en las células del organismo, ya que su función es impedir la expresión de determinados genes cuando corresponda. Pero cuando hay interrupciones en la aplicación correcta de la metilación, la expresión anormal de los genes puede provocar deficiencias en la función celular y, posteriormente, daños en varios órganos, incluido el daño al desarrollo normal del cerebro.

El equipo examinó tejidos cerebrales humanos tomados de adultos con y sin WS que murieron por causas no relacionadas con el síndrome y donaron sus cerebros a la ciencia. “Nos enfocamos en muestras del lóbulo frontal, el área del cerebro responsable de funciones cerebrales como la cognición y la toma de decisiones”, agregó Barak.

“En un estudio anterior, localizamos en esta área el daño a las características de las células nerviosas y las células que apoyan la actividad de las células nerviosas en personas con síndrome de Williams. En este estudio, examinamos todos los genes en todas las células del lóbulo frontal para determinar si hay genes en personas con SW que hayan sufrido procesos de metilación anormales”, dijo. Descubrieron que, de hecho, esto era cierto.

“Descubrimos información significativa sobre la expresión defectuosa de genes en personas con síndrome de Williams, incluido el hecho de que las interrupciones en la metilación no tienen que aparecer cerca del gen cuya función está alterada y, a veces, las interrupciones se ubican a una gran distancia de eso”, dijo Marco.

“Esta información es fundamental porque nos permite comprender mejor la organización espacial del ADN y su efecto en el control de genes. Además, dado que conocemos enzimas que pueden eliminar o agregar moléculas de metilo, el próximo desafío será dirigir con precisión esas enzimas a los sitios alterados identificados en nuestra investigación, con el objetivo de permitir que los genes se expresen correctamente”.

Fuente: The Jerusalem Post