Mitochondrial Dysfunction in Autism Spectrum Disorders
Maheen F Siddiqui,1,*Clare Elwell,2 and Mark H Johnson1
Autism Open Access. 2016 Sep 27; 6(5): 1000190
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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5137782/
Resumen
Los trastornos del espectro autista (TEA) se clasifican como trastornos del neurodesarrollo caracterizados por una comunicación e interacción social disminuida. Recientemente, se ha acumulado evidencia de que una proporción significativa de personas con autismo tienen enfermedades concomitantes, como enfermedad mitocondrial y anomalías en la generación de energía. Por lo tanto, esto ha llevado a la hipótesis de que el autismo puede estar relacionado con la disfunción mitocondrial. Revisamos estos estudios que informan una disminución de la actividad de los complejos de la cadena de transporte de electrones mitocondriales (ETC) y una reducción de la expresión génica de los genes mitocondriales, en particular los genes de los complejos de la cadena respiratoria, en individuos con autismo. En general, los hallazgos apoyan la hipótesis de que existe una asociación de TEA con función mitocondrial deteriorada; sin embargo, muchos de los estudios tienen tamaños de muestra pequeños y existe variabilidad en las técnicas utilizadas. Por lo tanto, existe una necesidad vital de utilizar técnicas de imagen novedosas, como la espectroscopia de infrarrojo cercano, que permitan la medición no invasiva de marcadores metabólicos de la actividad neuronal como la citocromo c oxidasa, a fin de establecer mejor el vínculo entre el autismo y la disfunción mitocondrial. .
Conclusión
El autismo se clasifica como un trastorno psiquiátrico que se caracteriza completamente por comportamientos. Sin embargo, estudios recientes han presentado evidencia de anomalías fisiológicas sistémicas en el TEA. Los estudios revisados en este documento apoyan la idea de un vínculo entre la disfunción mitocondrial y el fenotipo conductual del autismo. Se han empleado varias técnicas diferentes para investigar una variedad de aspectos potenciales de este vínculo y muchas han informado de una disminución de la expresión de genes mitocondriales, una disminución de la actividad de los complejos de la cadena de transporte de electrones y niveles anormales de marcadores periféricos de la función mitocondrial. Sin embargo, debido a la variación e inconsistencia en las técnicas utilizadas, existen limitaciones para los estudios revisados aquí. Estas limitaciones hacen que sea difícil determinar si la disfunción mitocondrial es una característica de todos los individuos con TEA, si es una causa o un efecto del autismo y si tales disfunciones están localizadas en regiones específicas del cerebro. Sin embargo, incluso a la luz de estos, existen hallazgos alentadores consistentes en los diferentes estudios y metodologías, lo que indica que la enfermedad mitocondrial puede estar comúnmente relacionada con el autismo y puede ser crítica en la vía causal que determina las atipicidades en la función y estructura del cerebro en el autismo. Si bien se requiere más trabajo, muchos estudios han informado una asociación más fuerte entre las anomalías mitocondriales y el TEA en los niños, lo que proporciona un apoyo indirecto para un papel causal.
La mayoría de los estudios revisados han examinado el tejido cerebral post mortem de personas con TEA. Si bien este es un paso importante en la investigación de un vínculo potencial entre la disfunción mitocondrial y el autismo, no proporciona la perspectiva prospectiva que podría brindar la investigación in vivo. La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) es una técnica de formación de imágenes ópticas que permite la medición in vivo de los cambios de concentración de cromóforos, que se puede utilizar para obtener una medida de los cambios de oxigenación cerebral. Con desarrollos recientes en la técnica de imágenes NIRS, los nuevos sistemas NIRS permiten la investigación de la función mitocondrial in vivo midiendo los cambios ópticos en el cerebro resultantes de la fosforilación oxidativa que involucra la enzima citocromo-c-oxidasa de la cadena de transporte de electrones mitocondrial [33,34]. Los estudios en animales y humanos han demostrado que estos cambios, medidos después de una isquemia hipóxica, se correlacionan con los biomarcadores de la espectroscopia de resonancia magnética de fósforo (MRS) de insuficiencia energética cerebral. De este modo, se proporciona evidencia del potencial de medir los cambios en la función mitocondrial resultantes de cambios regionales en el cerebro inducidos por la actividad neural [35]. La adaptación de estos nuevos sistemas NIRS para su uso en niños con TEA es un paso emocionante que puede proporcionar información útil sobre el papel de la función mitocondrial en el autismo. Además, podría brindar la oportunidad de explorar si la disfunción mitocondrial es un efecto causal del autismo y cómo ocurre su desarrollo en el cerebro con TEA.
Fuente: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5137782/
