Un equipo del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) ha descubierto un mecanismo molecular que vincula alteraciones en la proteína neuronal CPEB4 con el trastorno del espectro autista (TEA), específicamente en su forma idiopática, cuyo origen genético es desconocido en el 80 % de los casos. El hallazgo, publicado en la revista Nature y difundido por la Agencia SINC, podría abrir nuevas vías para desarrollar terapias dirigidas a este trastorno del neurodesarrollo.
El estudio, liderado por los investigadores Raúl Méndez y Xavier Salvatella, ha identificado la importancia de un microexón, un pequeño segmento específico de la proteína CPEB4, en la regulación de genes clave para el desarrollo neuronal. La ausencia de este microexón, observada en personas con autismo idiopático, altera la formación y la funcionalidad de los condensados moleculares que regulan dinámicamente la expresión génica en las neuronas.
El papel de los condensados moleculares en las neuronas
Los condensados moleculares actúan como pequeñas gotas dentro de las células donde se almacenan y regulan los ARN mensajeros (ARNm) necesarios para la síntesis de proteínas. Estas estructuras, compuestas por proteínas como CPEB4, tienen la capacidad de ensamblarse y desensamblarse en respuesta a estímulos celulares, garantizando una regulación flexible de los genes implicados en el desarrollo y el funcionamiento neuronal.
Según el estudio, la falta del microexón neuronal en la proteína CPEB4 reduce la estabilidad y dinamismo de estos condensados. “Cuando el microexón está ausente, los condensados pueden formar agregados sólidos que no funcionan correctamente”, explica Salvatella. Esto impide la liberación de ARNm esenciales cuando se estimulan las neuronas, lo que a su vez reduce la producción de proteínas cruciales para su desarrollo y actividad.
Entre los ARNm afectados se encuentran muchos genes previamente asociados con el TEA, lo que refuerza la relación entre estas alteraciones moleculares y las manifestaciones del espectro autista.
Impacto en el desarrollo neuronal y posibles terapias
El correcto funcionamiento de los condensados de CPEB4 es esencial durante el desarrollo del cerebro. Su disfunción puede provocar alteraciones en el desarrollo neuronal que se manifiestan como síntomas de autismo. Además, este mecanismo ayuda a entender la complejidad del autismo idiopático, un trastorno altamente heterogéneo que incluye múltiples manifestaciones y grados de severidad.
“Nuestros resultados sugieren que incluso pequeñas disminuciones en la inclusión del microexón pueden tener efectos significativos”, señalan Carla Garcia-Cabau y Anna Bartomeu, investigadoras del IRB Barcelona y primeras autoras del estudio.
Uno de los aspectos más prometedores del trabajo es que el microexón 4 parece funcionar “en trans”, lo que significa que podría ser posible introducir esta pequeña secuencia en las células para restaurar parcialmente la función de CPEB4 y, potencialmente, revertir los síntomas asociados al autismo idiopático. “Este descubrimiento abre una posible vía terapéutica que restaure la función de CPEB4”, destaca Raúl Méndez, investigador ICREA en el IRB Barcelona.
Implicaciones más allá del autismo
El concepto de regulación génica mediante condensados moleculares también podría tener implicaciones en el envejecimiento y en enfermedades neurodegenerativas. Con el tiempo, estas estructuras pierden plasticidad, lo que podría afectar al funcionamiento neuronal y favorecer trastornos como el alzhéimer o el párkinson.
Aunque el hallazgo representa un avance significativo, los investigadores advierten que todavía quedan numerosos desafíos por superar antes de poder aplicar estas estrategias en terapias clínicas. Serán necesarios estudios en modelos animales y pruebas experimentales adicionales para confirmar el potencial de este enfoque.
Este estudio supone un paso importante para desentrañar los misterios del autismo idiopático y avanzar hacia soluciones terapéuticas que puedan mejorar la calidad de vida de las personas afectadas y sus familias.
