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Cerebros grandes y materia blanca: ¿nuevos subtipos de autismo?

Por Davidsaparicio @Psyciencia

Basados en escaneos cerebrales tomados por muchos años, dos estudios del Instituto MIND de UC Davis dan indicios acerca de posibles tipos de autismo relacionados a la estructura del cerebro, incluyendo el tamaño de este y el crecimiento de la materia blanca.

Tanto el Autism Phenome Project (APP) como el Girls with Autism, Imaging of Neurodesvelopment (GAIN) son estudios longitudinales y prueban el valor que tiene seguir a los niños y niñas con trastornos del espectro autista (TEA) desde su diagnóstico hasta la adolescencia.

El centro de datos en APP es único en cuanto a volumen de información en un solo sitio y cuenta con más de 1000 escaneos de cerca de 400 niños a los que se dio seguimiento desde su nacimiento hasta la adolescencia, según Christine Wu Nordahl, profesora asociada en el Departamento de Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento, miembro de la facultad del Instituto MIND y coautora principal de ambos artículos.

Cerebro y tipos de autismo

En el primer estudio, publicado en Biological Psychiatry, se encontró evidencia de que, a diferencia de los niños sin autismo, el cerebro de los niños con autismo es más grande en relación con la altura. Esto es un subtipo de megaloencefalia llamada "megaloencefalia desproporcional" y está vinculada a una frecuencia mayor de discapacidades intelectuales y a una más baja prognosis general.

Para este estudio se usaron imágenes por resonancia magnética (IRM) para analizar los cerebros de 294 niños con autismo y 135 sin autismo.

Estudios transversales previos ya habían encontrado que los niños con autismo tenían cerebros más grandes en edades tempranas, pero no así más tarde en la niñez. Se pensaba que el tamaño de sus cerebros se normalizaba a medida que los niños crecían.

Esta explicación era bastante aceptada hasta que el Instituto MIND descubrió que no era así, ya que los niños que tenían cerebros grandes a los 3 años también los tenían a la edad de 12 años. Esta discrepancia entre los estudios se debe a que mientras unos estudian a diferentes niños en diferentes momentos durante su niñez (estudios transversales), en esta última investigación se estudió a los mismos niños a través del tiempo (estudio longitudinal) y que a diferencia de los otros estudios, en este se incluyó a niños con discapacidades intelectuales significativas. Estos niños tendían a tener la forma de autismo de "cerebro grande".

Según David Amaral, coautor principal de ambos estudios, cerebros de gran tamaño en autismo se han ligado a un C.I. más bajo. Es más difícil realizar escaneos a niños con discapacidades a medida que crecen. "Es una cuestión de sesgo de muestreo y el "dogma" anterior parece ser una consecuencia de quién fue escaneado y cuándo", explicó.

Nordahl y su equipo han creado nuevos protocolos que ayudan a los investigadores a escanear más fácilmente a los niños mayores con discapacidad intelectual mientras están despiertos. En el caso de los niños menores de 5 años, estos pueden ser escaneados mientras duermen.

Como explica Joshua Lee, investigador postdoctoral en el Instituto MIND y otro autor principal del estudio, es importante que aspectos del espectro autista como la discapacidad intelectual, la ansiedad y el funcionamiento verbal sean incluidos en los estudios por el impacto que tienen en la calidad de vida de los niños autistas. "Es importante capturar a todos los que tienen autismo, no solo a aquellos de quienes es más fácil obtener imágenes".

Materia blanca: atando cabos

En el segundo estudio también publicado en Biological Psychiatry, el uso de un tipo de resonancia magnética llamada imágenes ponderadas por difusión, permitió a los investigadores observar las regiones de materia blanca, o tractos, en el cerebro. El estudio vincula cambios en el crecimiento de la materia blanca del cerebro con rasgos autistas en niños. En la investigación participaron 125 niños con autismo y 69 niños con desarrollo típico, los cuales sirvieron como controles, entre las edades de 2,5 y 7 años. La materia blanca da conexiones estructurales en el cerebro, lo que permite la comunicación entre las diferentes partes del cerebro.

Se encontró que el desarrollo de tramos de materia blanca en el cerebro se asociaba con variaciones en la severidad de los síntomas del autismo. Mientras que este desarrollo de materia blanca se daba más lentamente en niños cuyos síntomas crecían con el tiempo, un desarrollo más rápido se asociaba con una disminución de la severidad en los síntomas a través del tiempo.

"Esto resalta desde un punto de biológico el rol de la materia blanca tanto para el desarrollo del autismo como para los síntomas del autismo", dice Derek Sayre Andrews, investigador postdoctoral en el Instituto MIND y autor principal del artículo.

Agrega que se espera que, en un futuro, por medio de este tipo de mediciones se pueda identificar a niños que se beneficiarían de una intervención intensiva y que además estas puntuaciones en el crecimiento de la materia blanca puedan servir como indicador que ayude a determinar la efectividad de una intervención en un niño en particular.

Cambios en el autismo a través del tiempo

El estudio de la materia blanca sigue la línea de una investigación previa del MIND Institute que encontró que en un grupo considerable de niños con autismo puede esperarse un aumento o disminución de los síntomas durante el tiempo, aunque muchos niños con TEA experimentan niveles estables en los síntomas durante la niñez.

"Este nuevo análisis proporciona una pista importante sobre el mecanismo cerebral que puede estar involucrado en algunos de estos cambios", dijo Amaral.

Diferencias según el sexo

Ambos estudios son diferentes a los otros no solo porque incluyen a niños con discapacidades intelectuales, sino que también incluyen un número grande de niñas, las cuales tendían a estar subrepresentadas.

"Por primera vez, podemos tener una muestra suficientemente grande de niñas, donde podemos evaluar sus trayectorias cerebrales separadas de los niños para ver en qué se diferencian. Por ejemplo, no vemos el subtipo de cerebro grande con tanta frecuencia en las niñas, pero sí vemos diferencias sutiles en cómo crecen los cerebros de las niñas con autismo", dijo Nordahl.

Nordahl, que también ha estudiado el papel que puede desempeñar el tamaño de la amígdala en los desafíos psiquiátricos de las niñas, señaló que los datos longitudinales del Instituto MIND serán de mucha utilidad en estudios futuros sobre las diferencias del autismo en relación al sexo.

"En conjunto, creo que estos estudios son muy importantes porque nos acercan a un punto en el que podemos usar nuestra comprensión de la biología subyacente del autismo para mejorar directamente la calidad de vida de los individuos de la comunidad con autismo", dijo Andrews. "Y ese es realmente el objetivo final de nuestra investigación".

Referencia de los estudios:
  • Joshua K. Lee, Derek S. Andrews, Sally Ozonoff, Marjorie Solomon, Sally Rogers, David G. Amaral, Christine Wu Nordahl. Longitudinal Evaluation of Cerebral Growth Across Childhood in Boys and Girls with Autism Spectrum Disorder. Biological Psychiatry, 2020; DOI: 10.1016/j.biopsych.2020.10.014
  • Derek Sayre Andrews, Joshua K. Lee, Danielle Jenine Harvey, Einat Waizbard-Bartov, Marjorie Solomon, Sally J. Rogers, Christine Wu Nordahl, David G. Amaral. A Longitudinal Study of White Matter Development in Relation to Changes in Autism Severity Across Early Childhood. Biological Psychiatry, 2020; DOI: 10.1016/j.biopsych.2020.10.013

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