¿Pueden los cambios en las vías de energía cerebral causar depresión?

Una nueva investigación ha identificado mutaciones en el código de ADN que pueden afectar el metabolismo energético. También encontró un vínculo con el trastorno depresivo mayor.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) describe la depresión como "la principal causa de discapacidad en todo el mundo".

Afecta a más de 300 millones de personas en todo el mundo.

Los expertos creen que muchos factores contribuyen al trastorno depresivo mayor (TDM).

Estos incluyen la genética, factores ambientales que incluyen el abuso, la fisiología del cerebro y el sistema inmunológico.

Una teoría es que las perturbaciones en el metabolismo energético en el cerebro pueden contribuir a que una persona desarrolle TDM.

Conceptualmente, esto es relativamente fácil de seguir. El cerebro tiene un requerimiento de energía mucho mayor que otros órganos. Cualquier perturbación a este sistema finamente sintonizado puede tener consecuencias drásticas.

Salud consultas informó recientemente sobre un estudio en el que los investigadores eliminaron el gen SIRT1 en neuronas excitadoras del cerebro anterior en ratones machos. El resultado fue una reducción drástica en el número de mitocondrias en estas células, acompañada por síntomas similares a la depresión.

Las mitocondrias, las llamadas centrales eléctricas de la célula, son compartimientos especializados que convierten los alimentos que ingerimos en la energía química que nuestras células requieren para funcionar. Cada célula tiene muchas mitocondrias para garantizar un suministro de energía sin problemas.

Si reducimos su número o interrumpimos las intrincadas vías metabólicas, las células pueden morir debido a la falta de energía.

En un artículo publicado recientemente en la revista Nucleic Acid Research, los científicos utilizaron herramientas bioinformáticas para identificar grandes mutaciones en el código genético de las mitocondrias. Encontraron una firma molecular significativa de estos en un subconjunto de muestras de cerebro con MDD.

Identificando cerca de 4.500 mutaciones.

Los genes dentro de las mitocondrias y algunos dentro del núcleo de la célula son responsables de mantener en funcionamiento las centrales eléctricas. Las mutaciones en estas localizaciones genéticas pueden causar enfermedades mitocondriales. Una persona puede heredar estas mutaciones, pero también pueden acumularse durante su vida.

Los científicos saben que las eliminaciones, un tipo de mutación del ADN en el que falta una gran parte del código genético, causan una serie de enfermedades mitocondriales.

El autor principal del estudio, Brooke E. Hjelm, profesor asistente de genómica traslacional clínica en la Universidad del Sur de California en Los Ángeles, explicó al MNT que los investigadores ya habían identificado alrededor de 800 deleciones en el genoma mitocondrial.

"Entonces", dijo, "lo que hice fue explotar una herramienta que ya está disponible para la comunidad de investigación llamada MapSplice y desarrollar un proceso para poder usarla para detectar y cuantificar las eliminaciones mitocondriales".

Si bien Hjelm confiaba en que su herramienta de análisis le permitiría identificar muchas eliminaciones en sus muestras, se sorprendió al encontrar tantas.

En las 93 muestras de seres humanos, que provenían de 41 individuos fallecidos, incluidas en el estudio, descubrió cerca de 4.500 deleciones.

Sin embargo, no todas estas mutaciones causan necesariamente la enfermedad. Si solo se produce una mutación en algunas de las mitocondrias en la célula de una persona, el resto de las centrales eléctricas pueden ocupar el lugar. Sin embargo, si alcanza un cierto umbral, es posible que la celda no pueda continuar funcionando normalmente.

"Una cosa que encontré particularmente interesante fue que muchas de las eliminaciones que detecté (especialmente las identificadas en muchas muestras) se habían identificado previamente en aquellos con enfermedades mitocondriales", explicó Hjelm.

"Lo que esto significa", continuó, "es que hay eliminaciones que anteriormente solo se habían visto en una o unas pocas personas con un diagnóstico de enfermedad mitocondrial, lo que sugiere que son poco frecuentes, cuando en realidad es probable que estas eliminaciones ocurran en todos nosotros, simplemente no están presentes a una tasa lo suficientemente alta como para causar una enfermedad".

Un subconjunto de muestras de MDD tiene eliminaciones

Habiendo desarrollado la nueva herramienta de bioinformática, Hjelm y sus colegas se dispusieron a responder la siguiente pregunta: ¿Las personas con trastornos psiquiátricos diagnosticados tienen evidencia de disfunción mitocondrial en sus cerebros?

De las 41 personas incluidas en el estudio, nueve tenían un diagnóstico de TDM.

Hjelm encontró una gran cantidad de eliminaciones "de alto impacto", como las llama en el estudio, en el tejido cerebral de dos de las personas con TDM.

"Lo que estamos viendo en nuestros datos es que un subconjunto de personas con MDD tiene una gran eliminación mitocondrial en su cerebro [...]".

Brooke E. Hjelm

¿Cómo exactamente las deleciones pueden causar depresión?

Según Hjelm, "el principio básico sería que las células cerebrales (neuronas) requieren energía para funcionar y comunicarse entre sí de manera adecuada, y debido a que estas células no obtienen energía de suficientes mitocondrias sanas, no pueden transmitir los mensajes de una región a otra o responder a estímulos externos de la manera que deberían".

También compartió algunas de las preguntas que quedan, lo que incluye obtener una mejor comprensión de "qué regiones del cerebro son susceptibles a esto y [...] qué proporción de personas con depresión tienen este problema mitocondrial en particular".

Determinar quién lleva eliminaciones en su genoma mitocondrial será un obstáculo importante que el equipo tendrá que superar. Como la extracción de tejido cerebral para el diagnóstico no es práctica, Hjelm indicó que se requerirían nuevas técnicas de imagen cerebral o pruebas de biomarcadores.

En última instancia, Hjelm espera que esto permita a los profesionales de la salud utilizar un enfoque de medicina personalizado y adaptar los tratamientos que tienen más probabilidades de abordar las causas moleculares subyacentes de MDD en estas personas.