En el momento del nacimiento, los niños con sindrome de Down no tienen retraso en el desarrollo. Pero a medida que van cumpliendo años, estos niños se atrasan. Los deficits de memoria inherentes al sindrome de Down obstaculizan el aprendizaje, haciendo para el cerebro más difícil el coleccionar las experiencias necesarias para un desarrollo cognitivo normal.
Un estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford y del Lucile Packard Children’s Hospital, arrojan luz sobre la base neuronal de los defectos de memoria en el sindrome de Down, y sugieren una nueva estrategia para tratar dichos defectos con medicación. Este estudio, realizado en ratones, es el primero en demostrar que el aumento en la señalización de norepinefrina en cerebros de ratón genéticamente modificados para imitar el sindrome de Down, mejora su cognición. La norepinefrina es un neurotransmisor que las células nerviosas usan para comunicarse.
“Si intervienes suficientemente pronto, serás capaz de ayudar a los niños con sindrome de Down a coleccionar y modular la informacion,” dijo Ahmad Salehi, MD, PhD, el principal autor del estudio, publicado el 18 de Noviembre en ‘Science Translational Medicine’. “Teóricamente, eso podría conducir a una mejora en las funciones cognitivas en estos niños.” Salehi, un especialista en investigación en ciencias de la salud del ‘Veterans Affairs Palo Alto Health Care System’, trabajaba como cientítfico senior en la Facultad de Medicina cuando el estudio fue realizado.
El sindrome de Down es un desorden genético causado por una copia extra del cromosoma 21. Usando ratones como modelo, Salehi y sus colegas examinaron exactamente el mal funcionamiento cerebral que se da en el sindrome de Down. “La cognición no falla en todos los aspectos; falla en una manera dependiente de la estructura,” dijo.
Por ejemplo, la gente con sindrome de Down lucha para usar la información espacial y contextual para formar nuevos recuerdos, una función que depende de una parte del cerebro llamada hipocampo. Como resultado de esto, tienen problemas con el aprendizaje para manejar entornos complejos como un nuevo vecindario o un centro comercial. Para ellos es mucho mejor recordar información asociada a colores, sonidos u otras señales sensoriales, porque estos recuerdos sensoriales estan coordinados por una estructura cerebral diferente, la amígdala.
Salehi y sus colegas estudiaron lo que podría estar causando estos problemas en el hipocampo. Normalmente, cuando los recuerdos contextuales o relacionales se forman, las neuronas del hipocampo reciben norepinefrina desde neuronas de otra parte del cerebro, el ‘locus coeruleus’. Los investigadores mostraron que, como en los humanos con sindrome de Down, los ratones de sus experimentos experimentaron degeneración temprana del ‘locus coeruleus’.
Cuando el ‘locus coeruleus’ se dañaba en los ratones del estudio, los animales fallaban en pruebas cognitivas simples que les requerían ser conscientes de los cambios en el medio: Por ejemplo, los ratones geneticamente modificados, cuando se les colocaban en un entorno extraño de una jaula desconocida, no construían nidos. Eso contrasta con los ratones normales, los cuales tipicamente construyen nidos en esas circunstancias.
Sin embargo, dando precursores de norepinefrina a los ratónes con sindrome de Down, los investigadores podían arreglar el problema. Solo unas pocas horas después de que fueran tratados con norepinefrina en el cerebro, estos ratones fueron tan buenos en la construcción de nidos y las pruebas relacionadas con la cognición como los ratones normales. Un examinen directo de las neuronas del hipocampo del raton geneticamente alterado mostró que estas células respondieron bien a la norepinefrina.
“Nos sorprendidos al ver eso, funcionó tan rápido!” dijo Salehi. “Aunque el efecto de las drogas también se disipó con relativa facilidad”, añadió.
La mejora de la señalización de la norepinefrina ha sido explorada para otras enfermedades neurológicas. Algunas de las drogas ya disponibles en el mercado para la depresión y el trastorno por déficit de atención e hiperactividad tratan el sistema de la norepinefrina; Salehi espera que los nuevos resultados estimularán las pruebas de estas drogas para tratar el sindrome de Down.
Otros estudios de terápias con drogas para el sindrome de Down se han dirigido a un neurotransmisor diferente, la acetilcolina, el cuál tambien actúa en el hipocampo. Basado en sus nuevos hallazgos, Salehi dijo que el régimen de medicación ideal para la mejora cognitiva en el sindorme de Down es probable que mejore ambas señales, norepinefrina y acetilcolina.
El estudio también proporciona el primer enlace directo entre la rotura del ‘locus ceruleus’ en el sindrome de Down y un gen específico. La gente con sindrome de Down tiene una copia extra de un gen llamado APP en su cromosoma extra 21. Otros investigadores han relacionado APP a la enfermedad del Alzheimer, otro desorden en el cual la orientacion espacial y la formación de la memoria están dañados. Salehi y sus colaboradores habían relacionado previamente APP a la rotura de las neuronas que fabrican acetilcolina en estos ratones.
Los resultados de Salehi dan “un rayo de esperanza y optimismo para la comunidad del sindrome de Down para el futuro,” dijo Melanie Manning, MD, directora del centro para el Sindrome de Down en el Lucile Packard Children’s Hospital. Manning no era parte del grupo de investigación de Salehi. “Es muy excitante,” dijo. “Todavía tenemos un largo camino que recorrer, pero estos son unos resultados muy interesantes.”
