En un artículo publicado el 4 de enero de 2016, en la revista de la Academia Nacional de Ciencias de EEUU, los investigadores de la Penn State University informan sobre el descubrimiento de una nueva diana farmacológica, que podría ayudar en el tratamiento de Rett, Síndrome de Down y diversas formas de trastornos del espectro autista.

En este trabajo, los investigadores demuestran que las neuronas humanas derivadas de células madre pluripotentes inducidas (iPSCs) de los pacientes con el síndrome de Rett (neuronas Rett), muestran un déficit significativo en K + -CL- cotransporter2 (KCC2) en la expresión específica de las neuronas, lo que lleva a un deterioro funcional del interruptor GABA de la excitación a la inhibición. La restauración de nivel KCC2 reveló déficits funcionales de GABA en las neuronas de Rett.

También demostraron que el tratamiento de células nerviosas enfermas con factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF1) elevó el nivel de KCC2 y se corrigió la función del neurotransmisor GABA.

IGF1 se ha mostrado eficaz para aliviar los síntomas en un ejemplar de ratón con síndrome de Rett y esta siendo objeto de un ensayo clínico en fase 2 para el tratamiento del síndrome de Rett en los seres humanos.

El síndrome de Rett es una forma grave de trastorno del espectro autista, causada principalmente por mutaciones de una proteína de unión del gen metil CpG 2 (MeCP2) en el cromosoma X. Los pacientes con el síndrome de Rett presentan un período de desarrollo normal seguido de regresión de la función cerebral y la aparición de la conducta autista.

Tang y sus colegas en este estudio demuestran, además, que regula la expresión KCC2 MeCP2 través de la inhibición RE1 la silenciación del factor de REST transcripcional, un represor de gen neuronal, lo que sugiere un enfoque terapéutico potencial para el tratamiento del síndrome de Rett través de la modulación de KCC2.

Estos resultados abren la posibilidad de identificar más pequeñas moléculas que pueden actuar sobre KCC2 para tratar el síndrome de Rett y otros trastornos del espectro autista.

La investigación fue dirigida por Gong Chen, profesor de biología y de la Cátedra Willaman Verne M. en Ciencias de la Vida en Penn State. Además, el equipo de investigación también incluye a Xin Tang, Julie Kim, Li Zhou, Zhang Lei, y Zheng Wu en Penn State; Eric Wengert en la Universidad de Bucknell; Carol Marchetto y Fred Gage del Instituto Salk para Estudios Biológicos; y Cassiano Carromeu y Alysson Muotri en la Universidad de California – San Diego.

La investigación fue financiada por becas de los Institutos Nacionales de Salud (MH083911 y AG045656) y un Fondo de Células Madre de la Facultad de Ciencias Eberly de Penn State.

Cita: Xin Tang, Julie Kim, Li Zhou, Eric Wengert, Lei Zhang, Zheng Wu, Cassiano Carromeu, Alysson R. Muotri, María CN Marchetto, Fred H. Gage, y Gong Chen. KCC2 rescata déficits funcionales en neuronas humanas derivadas de pacientes con el síndrome de Rett. PNAS 2016; publicado antes de impresión enero 5, 2016, doi: 10.1073 / pnas.1524013113

Imagen de la portada: Imagen compuesta de una célula nerviosa humana derivado de un paciente con síndrome de Rett mostrando significativamente los niveles de KCC2 disminuyó en comparación con una célula de control. Imagen cortesía de: laboratorio Gong Chen, de la Universidad Estatal de Pensilvania