Un equipo de investigadores del Instituto de Parasitología y Biomedicina "López-Neyra" (IPBLN-CSIC), en colaboración con la Queen Mary University of London (Reino Unido) y la Virginia Commonwealth University (Estados Unidos), ha evidenciado que la activación del sistema inmunológico materno en respuesta a una infección durante la gestación altera la regulación de proteínas esenciales en las células madre neurales fetales. Este estudio, realizado en modelos murinos, aporta nuevas pruebas sobre la posible relación entre los procesos inflamatorios durante el embarazo y el desarrollo de trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia y el autismo en la descendencia.
La investigación, publicada en la revista Molecular Psychiatry, se basa en modelos celulares obtenidos de fetos de ratones cuyas madres fueron expuestas a un agente viral sintético, un virus de la rabia modificado (Poly I:C), que simula una infección. Los análisis de la regulación génica y proteica han revelado "alteraciones significativas" en la expresión y fosforilación de la proteína MAP2, esencial para la estructura neuronal y la sinaptogénesis, el proceso mediante el cual las neuronas establecen conexiones durante el desarrollo cerebral.
Una de las conclusiones más relevantes del estudio es que las alteraciones observadas no afectan al ADN ni a la transcripción de los genes, lo que significa que no influyen en la producción del ARN mensajero, la molécula que la célula emplea como guía para sintetizar proteínas. En cambio, los cambios ocurren durante la traducción, el proceso mediante el cual la célula convierte la información del ARN en proteínas funcionales.
"Esto significa que, aunque los genes y sus instrucciones se mantienen intactos, el mecanismo que regula la producción de proteínas está alterado, lo que afecta a qué proteínas se generan y en qué cantidad", explicó Juan F. López-Giménez, investigador del IPBLN-CSIC y líder del trabajo.
En este estudio, se ha identificado que la activación del sistema inmunológico materno interfiere en la síntesis y modificación de proteínas esenciales para el desarrollo neuronal, en particular MAP2, una proteína fundamental para la estabilidad del citoesqueleto neuronal y la formación de sinapsis, el proceso que facilita la comunicación eficiente entre neuronas. Estas alteraciones podrían afectar la conectividad neuronal y, a largo plazo, influir en la plasticidad del cerebro en desarrollo.
López-Giménez detalló que "estos resultados indican que la activación inmunitaria materna, no solo afecta al desarrollo temprano del cerebro, sino que también genera alteraciones persistentes en la estructura y funcionalidad neuronal". Así, señaló que "en particular, los cambios observados en la fosforilación de MAP2 pueden comprometer la capacidad del cerebro en desarrollo para establecer conexiones sinápticas adecuadas, lo que podría explicar la relación entre infecciones maternas y el riesgo de trastornos del neurodesarrollo".
Este estudio se enmarca dentro de un proyecto de investigación más amplio, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades junto con la Agencia Estatal de Investigación. Uno de los objetivos principales de este proyecto ha sido el desarrollo de un modelo experimental in vitro basado en células madre neurales, diseñado para el estudio de la plasticidad neuronal.
"Este modelo representa una herramienta innovadora y altamente eficaz, ya que permite analizar en detalle cómo se generan y remodelan las conexiones entre neuronas en un entorno controlado", señaló. "Además, hemos implementado una tecnología avanzada de estudio de sinaptogénesis mediante el uso de un virus de la rabia modificado, que permite rastrear y analizar la formación de sinapsis de manera precisa", agregó el investigador del CSIC.
Este modelo representa una alternativa más ética y eficiente a los métodos tradicionales, ya que sustituye el uso de cultivos primarios de tejido cerebral y reduce significativamente la experimentación con animales. Su versatilidad lo convierte en una plataforma ideal para investigar el desarrollo neuronal y la plasticidad sináptica, aspectos fundamentales para comprender enfermedades del sistema nervioso, además de servir como herramienta en estudios preclínicos dirigidos al desarrollo de neuropsicofármacos.
