Hallan dónde se originan los problemas de memoria y aprendizaje en personas con Down

Los experimentos con ratones y tejidos humanos revelaron que el gen es menos activo en cerebros con síndrome de Down, lo que podría contribuir a los déficits de memoria observados en personas que viven con la enfermedad.

Tradicionalmente, la atención en genómica se ha centrado en los genes que codifican proteínas , que en los humanos constituyen solo el 2% de todo el genoma. El resto es 'materia oscura', que incluye vastas extensiones de secuencias de ADN no codificantes que no producen proteínas pero que son cada vez más reconocidas por su papel en la regulación de la actividad genética, la influencia en la estabilidad genética y la contribución a rasgos y enfermedades complejos.

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Snhg11 es un gen que se encuentra en la materia oscura. Es un ARN largo no codificante, un tipo especial de molécula de ARN que se transcribe a partir del ADN pero que no codifica una proteína. Este estudio muestra la primera evidencia de que un ARN no codificante desempeña un papel fundamental en la patogénesis del síndrome de Down.

El síndrome de Down es un trastorno genético causado por la presencia de una copia adicional del cromosoma 21, también conocido como trisomía 21. Es la causa genética más común de discapacidad intelectual y se estima que afecta a cinco millones de personas en todo el mundo. Las personas con síndrome de Down tienen problemas de memoria y aprendizaje, problemas previamente relacionados con anomalías en el hipocampo, una parte del cerebro involucrada en el aprendizaje y la formación de la memoria.

«Descubrimos que Snhg11 expresado anormalmente da como resultado una neurogénesis reducida y una plasticidad alterada, que juega un papel directo en el aprendizaje y la memoria, lo que indica un papel clave en la fisiopatología de la discapacidad intelectual», afirma César Sierra, primer autor del artículo.

Los autores estudiaron el hipocampo en modelos de ratón que tienen una estructura genética similar al síndrome de Down en humanos. El hipocampo tiene muchos tipos de células diferentes y el estudio tuvo como objetivo comprender cómo la presencia de un cromosoma 21 adicional afecta a estas células.

Para comprender los efectos de la expresión reducida de Snhg11 en la cognición y la función cerebral, los investigadores redujeron experimentalmente la actividad del gen en el cerebro de ratones sanos. Descubrieron que niveles bajos de Snhg11 eran suficientes para reducir la plasticidad sináptica , que es la capacidad de las conexiones neuronales de fortalecerse o debilitarse con el tiempo. La plasticidad sináptica es crucial para el aprendizaje y la memoria. También redujo la capacidad del ratón para crear nuevas neuronas.

Para comprender el impacto de sus hallazgos en el mundo real, los investigadores también realizaron varias pruebas de comportamiento con ratones. Estos experimentos confirmaron que niveles bajos de Snhg11 conducían a problemas de memoria y aprendizaje similares a los observados en el síndrome de Down, lo que sugiere que el gen regula la función cerebral.

Además, Snhg11 se ha relacionado previamente con la proliferación celular en diferentes tipos de cáncer.

Este equipo tiene previsto realizar más investigaciones para descubrir los mecanismos de acción exactos involucrados, información que podría abrir vías potenciales para nuevas intervenciones terapéuticas. También explorarán si otros genes que involucran ARN largos no codificantes, muchos de los cuales aún no se han descubierto, también podrían contribuir a las discapacidades intelectuales.

«Existen muchas intervenciones para ayudar a las personas con síndrome de Down a vivir de forma independiente, pero sólo unas pocas son farmacológicas. Estudios como este ayudan a sentar las bases para encontrar estrategias que puedan ayudar a mejorar la memoria, la atención y las funciones del lenguaje, o prevenir el deterioro cognitivo asociado al envejecimiento», afirma Mara Dierssen, coautora del artículo y líder del grupo del laboratorio de Neurobiología Celular y de Sistemas del Centro de Regulación Genómica.