Tratado de Psiquiatria Basada en La Evidencia

Jorge MarquetTratado de Psiquiatría Basada en la Evidencia Jorge Marquet Jorge Marquet Hecho el depósito que prevé la ley 11.723 Impreso en Argentina © 2009 Jorge Alberto Marquet ISB 978-987-02-4895-4 CDD 794.086 Jorge Marquet A mis viejos: Catalina y Mario A mi amor: Mirta A mi hermano: Mario Jorge Marquet Introducción Hace unos diez años comenzamos las investigaciones químicas y biológicas con la intención de vincular los trastornos del estado de ánimo de las personas con averías en la neuroquímica, la biología, el flujo sanguíneo, el aporte de oxígeno y la estructura cerebral. Los hallazgos obtenidos nos permitieron empezar a utilizar marcadores biológicos en orina y en plasma de pacientes con patologías psiquiátricas y comenzamos a formar una base de datos que iba marcando tendencias comunes para cada patología. Continuamos con estudios moleculares a nivel de los procesos sinápticos y receptológicos avance que nos motivo la inquietud de buscar elementos que en forma precoz pudieran advertirnos de el comienzo de situaciones mórbidas de manera tal que nos permitieran implementar soluciones en forma inmediata. Fue así como incursionamos con el desarrollo de la proteína TP, del fragmento ct12 y del mismo beta amiloide o la proteína precursora del amiloide para la detección precoz de los procesos neurodegenerativos, al mismo tiempo que los marcadores de carga genética tales como el bialelo E4 para las isoformas de la apolipoproteína E o el bialelo A2 para las isoformas del antígeno leucocitario humano. Luego sobrevinieron las informaciones correspondientes a los avances inmuno endocrinológicos y los correspondientes a las neuroimágenes, sobre todo la espectroscopía que nos han sido de tanta utilidad. Pudimos desarrollar pruebas para estudiar los circuitos que comenzando en la corteza cerebral recorren el hipocampo, el hipotálamo, la hipófisis y terminan activando secreciones de glándulas endócrinas permitiéndonos relacionar al sistema nervioso central con el entorno y con las situaciones de adaptación y de la vida diaria. Pudimos comprobar la realidad de los rpocesos de alostasis mediante los cuales el sistema neuroendócrino sufre un desgaste importante debido a los procesos de adaptación al medio ambiente y a las situaciones stresantes y traumáticas de la vida. Con respecto a la inmunidad investigamos a nivel de las citokinas y fueron de gran utilidad los movimientos séricos de las interleukinas para corroborar su participación en la liberación de neurotransmisores en los terminales neuronales, la participación de las mismas en los frenos fisiológicos hipocampales de los ejes neuroendócrinos y su rol fundamental en la inhibición de los sistemas proteicos involucrados en los adelantamientos de la muerte celular programada genéticamente y también llamada apoptosis. Las neuroimágenes fundamentalmente la espectroscopía nos aportó información acerca de la población y cantidad neuronal, mediante los picos de n-acetil aspartato, de la energía neuronal por medio de los picos de creatina, del estado de las membranas neuronales, analizando los picos de la colina, y finalmente del sufrimiento y de la muerte neuronal, información aportada por los picos de mioinositol. A continuación finalizó el Proyecto Genoma Humano y comenzó el Proyecto Proteoma Humano. Jorge Marquet El proyecto HUGO nos aportó conclusiones fundamentales tales como la relación de las mutaciones que favorecen el depósito de sustancias insolubles en el interior neuronal y las enfermedades neurodegenerativas, las mutaciones en el citoesqueleto neuronal y la relación con los trastornos de ansiedad, las mutaciones que modifican los procesos de exocitosis y la estructura de las membranas neuronales y la predisposición a desarrollar psicosis, las mutaciones en los sistemas neuropeptidérgicos y su vinculación con los trastornos de la alimentación, las mutaciones que adelantan los procesos de apoptosis y el consumo de sustancias, las mutaciones de los sistemas enzimáticos y la aparición de los trastornos bipolares, las mutaciones en los transportadores y en el metabolismo de la glucosa y las personalidades antisociales, y finalmente las mutaciones que alteran la señalización intraneuronal y las patologías del estado de ánimo. Actualmente el proyecto proteoma nos enseña que en realidad no es responsabilidad de la mutación genética en sí la aparición de la patología sino de la modificación de la proteína ejecutora de la información genética, lo cual permite a la farmacología el super diseño de moléculas que como verdaderos bisturíes químicos actúen reparando la avería de la proteína que modificó su función a causa de un polimorfismo en la programación genética. Gracias a la posibilidad que tuvimos de tomar contacto con todos estos conocimientos e investigaciones mencionados anteriormente es que decidimos desde hace 8 años crear una escuela de neurociencias para formar a profesionales vinculados con la saludo mental en todos estos temas y con éste tipo de orientación neuropsicoinmunoendocrinológica, y fue de ésta manera que comenzamos con los cursos de post grado en Genstar Investigación Genética en eurociencias donde sus concurrentes al sevicio, reciben formación en psiquiatría desde los aspectos clínicos, psicodinámicos, farmacológicos, biológicos, moleculares, inmunológicos, endocrinológicos, imagenológicos, genéticos y proteómicos. La experiencia acumulada desde hace ocho años es sumamente satisfactoria y gratificante y la formación de nuestros profesionales es verdaderamente integral y abarcativa en cuanto a todos los aspectos que hacen al enfrentar las averías que resultan en un trastorno del funcionamiento cerebral. Jorge Marquet Indice Capítulo 1: Psiquiatría Biológica Capítulo 2: Psiquiatría euroquímica Capítulo 3: Psiquiatría Biomolecular Capítulo 4: Psiquiatría Molecular Capítulo 5: Psiquiatría Inmunoendócrina Capítulo 6: Psiquiatría Imagenológica Capítulo 7: Psiquiatría Genética Capítulo 8: Psiquiatría Genética Cuantitativa Capítulo 9: Psiquiatría Genética Conductual Capítulo 10: Psiquiatría eurogenética Capítulo 11: Psiquiatría Proteómica Capítulo 12: Psiquiatría Polimórfica Apéndice: Genes Identificados a la Fecha Jorge Marquet Capítulo 1 Psiquiatría Biológica Jorge Marquet Desde hace más de treinta años los investigadores están tratando de relacionar los defectos en la biología, estructura, mecanismos moleculares, mutaciones genéticas y alteraciones proteicas cerebrales con las patologías del estado de ánimo. De esta manera primero fue la psiquiatría biológica la que nos orientó hacia las alteraciones en la síntesis y metabolismo de las monoaminas y sus precursores justificando de este modo las patologías psiquiátricas según el tenor de monoaminas en la hendidura sináptica. Fue luego la psiquiatría molecular, quien nos permitió conocer las estructuras de las proteínas transmembranales denominadas receptores y los delicados mecanismos de exocitosis y del quantum de la exocitosis, explicando las alteraciones en el estado de ánimo como consecuencia de la disfunción de éstos delicadísimos procesos. La psiquiatría genética pregenómica nos adelantó la existencia de complicados mecanismos de señalización intraneuronal e intranuclear, al mismo tiempo que la existencia de procesos de señalización retrógrados que luego darían origen a las investigaciones referentes a los procesos de neurogénesis. Posteriormente y a finales del siglo pasado, la psiquiatría genética post genómica apoyándose en las conclusiones del Proyecto Genoma Humano, comenzó a describir mutaciones genéticas relacionadas directamente con las diversas patologías psiquiátricas. Y hoy en día, estamos avanzando las épocas de investigación correspondientes a la psiquiatría proteómica, en donde está quedando en claro que no son solamente las mutaciones en determinados genes las que alteran el funcionamiento cerebral sino las fallas en los sistemas protéicos para los cuales codifican específicamente ésos genes que se encuentran mutados. Pero éstos avances en la investigación no solo pueden ser aprovechados para el entendimiento y la resolución de patologías psiquiátricas ya instauradas, sino muy por el contrario pueden ser utilizados para realizar una verdadera prevención en cuanto a mantener un óptimo funcionamiento, biológico, molecular y proteico de las neuronas y de ésta manera conseguir un alto rendimiento cerebral. Los elementos fundamentales a nuestro alcance, hoy en día, para lograr el objetivo anteriormente descripto, se fundamentan en los dosajes de marcadores cerebrales de vida neuronal y de sufrimiento neuronal, marcadores precoces de determinadas patologías que involucran procesos de neurodegeneración o de anoxia o hipoflujo, marcadores de oxidación intraneuronal que permiten establecer la instauración de determinados estadíos iniciales de neurodestrucción, herramientas neurofisiológicas que nos orientan acerca del funcionamiento eléctrico cerebral a nivel cortical, neuroimágenes como la tomografía axial computarizada (TAC), la tomografía por emisión de fotón único (SPECT), la tomografía por emisión de positrones (PET) y la resonancia magnética funcional, angiográfica y espectroscópica, los laboratorios del sueño tan importantes a la hora de la regulación de los relojes biológicos circadianos, ultradianos e infradianos, las pruebas de laboratorio neuroendócrinas tendientes a evaluar la interrelación entre los sistemas nerviosos y glandulares, las evaluaciones del sistema inmune y del Jorge Marquet sistema neuropeptidérgico, todos ellos asociados constituyendo una verdadera gama de prevención a nivel neuropsicoendocrinoinmunopeptidérgico. La disregulación de los receptores cerebrales específicos para cada monoamina, constituye la génesis de las alteraciones del estado de ánimo La aparición de elementos químicos dimetilados en la circulación cerebral, determina la aparición de las alteraciones sensoperceptuales propias de los procesos psicóticos. La determinación de factores de sufrimiento neuronal, alteraciones protéicas cerebrales, fragmentos inflamatorios, disminución de antioxidantes endógenos naturales están marcando la peligrosidad relacionada con el inicio de una enfermedad neurodegenerativa. El mal funcionamiento de los sistemas o ejes hipocámpicos-hipotálamo-glandulares estarán relacionados con todas las alteraciones de distress y ansiedad que conducirán en la cronicidad al trastorno del estado de ánimo y probablemente al pésimo rendimiento cognitivo-conductual. Las alteraciones en los niveles inmunológicos y peptidérgicos se relacionarán directamente con la ausencia de los frenos naturales establecidos por las citoquinas y las interleukinas en los procesos pre-establecidos de neuromodulación, en los mecanismos de reforzamiento al uso de sustancias y adicciones y en lo referente a los filtros centrales cerebrales del dolor. Es por todo lo expuesto anteriormente que la obtención del alto rendimiento cerebral no solamente se basa en procesos de diagnóstico y prevención permanentes sino que una vez determinada la alteración de cualquiera de sus complicados componentes, la manera de solucionar dicha alteración, no debe ser de ninguna manera empírica, sintomática o caprichosa, sino por el contrario tendiente a corregir la falla neuroquímica, neurobiológica, neuroendócrina, neuroinmune o neuropeptidérgica, utilizando la medicación adecuada, que hoy en día gracias a las moléculas de diseño actuará como un bisturí químico, sin necesidad de alterar o modificar ninguno de los sistemas no dañados, y por otra parte gracias a los estudios anteriormente detallados, pudiendo evaluar exactamente el tiempo de uso necesario de dichas moléculas, con la principal finalidad de no dejar a los pacientes medicados indefinidamente. O sea, que lo que podríamos llamar, proyecto de alto rendiminto cerebral, se encontraría basado y fundamentado principalmente, en el uso criterioso de las herramientas que nos aporta la neuroquímica, la neurobiología, la neurofisiología y las neuroimágenes, con la finalidad de realizar una verdadera prevención y neuroprotección de todas las personas sometidas a la cotidiana agresión de las presiones y los tóxicos. La psiquiatría biológica durante años investigó la química y la biología de la glía, del interior de la neurona presináptica y de la misma hendidura sináptica, con la finalidad de encontrar explicaciones para los cambios en el estado de ánimo y las patologías relacionadas con los mismos. Asi fue como determinó la importancia del funcionamiento íntegro de la biofase, constituída por el axón de la neurona presináptica enfrentándose con los árboles dendríticos de la neurona postsináptica, dejando entre sí una brecha denominada hendidura sináptica y alimentando a todo el sistema , anteriormente mencionado, por medio de la glía. Esta glía es la responsable de vehiculizar el oxígeno, el flujo y los nutrientes necesarios para que se desarrollen los procesos neuroquímicos necesarios intraneuronales. Jorge Marquet Los nutrientes, fundamentalmente aminoácidos esenciales, deben ser incorporados con la dieta, y son ellos los que actúan como precursores, a partir de los cuales se metabolizarán las monoaminas cerebrales, los aminoácidos excitatorios e inhibitorios y los neuromoduladores. La fenil alanina actúa como precursor de las catecolaminas, adrenalina, noradrenalina y dopamina. El L-triptofano es el precursor de las indolaminas, tal como la 5 hidroxi triptamina o serotonina. La histidina funciona como precursor de las imidazolaminas, fundamentalmente la histamina. Y, finalmente es la arginina el precursor principal del óxido nítrico. Los aminoácidos cerebrales excitatorios, glutamato y aspartato e inhibitorios, ácido gama amino butírico, encuentran su precursor en el ciclo de Krebs mitocondrial, a partir del ácido alfa ceto glutárico. Los precursores anteriormente mencionados, por un proceso de difusión pasiva, atraviesan la membrana plasmática neuronal y son captados por el retículo endoplásmico rugoso, que comienza a elaborarlos, para terminar con dicha tarea en el interior del aparato de Golgi. Desde allí ya salen empaquetados en las vesículas de almacenamiento, que tendrán como función principal, permitir que en su interior se realicen las largas cadenas metabólicas de síntesis de las monoaminas, mientras avanzan, montadas en los microtúbulos y neurofilamentos, que constituyen el citoesqueleto neuronal, hacia la membrana plasmática presináptica. Para que las pesadas elaboraciones metabólicas de las monoaminas se lleven a cabo, es necesaria la integridad de los sistemas enzimáticos de las hidrolasas y de las decarboxilasas. El avance de la vesículas de almacenamiento se lleva a cabo en un solo sentido, o sea, por todo el axón, hacia la hendidura sináptica, mientras que, también montadas sobre el citoesqueleto, las mitocondrias se mueven en ambos sentidos, o sea hacia la hendidura sináptica y hacia el cuerpo neuronal, con la función de otorgar la energía necesaria, a partir de moléculas de adenosín trifosfórico, para permitir la metabolización de las monoaminas desde sus precursores hasta sus metabolitos principales, las cuales se detallan a continuación. En el caso de las catecolaminas, a partir de su precursor la fenil alanina, puede seguir dos vías de metabolización, según actúe una hidroxilasa, que la metabolizará hacia fenil etil amina, la cual por acción de la mono amino oxidasa terminará en el metabolito final ácido fenil acético. Pero si actúa una decarboxilasa, se metabolizará hacia tirosina que por intervención de la tirosina hidroxilasa pasará a L-dopa, la cual por acción de la dopa decarboxilasa se convertirá en dopamina. Desde aquí la cadena metabólica vuelve a dividirse, según actúe la dopamina beta hidroxilasa que la convierte en noradrenalina o la monoa amino oxidasa que nos otorgará el metabolito final de la dopamina que és el ácido homovainíllico. La noradrenalina a su vez por acción de la mono amino oxidasa otorgará dos metabolitos finales, uno central el 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol o mopeg y otro periférico el ácido vainillín mandélico. Pero si sobre la noradrenalina actúa la catecol o metil transferasa como enzima transmetilante, y la sulfo adenosil metionina otorga un grupo metilo, se obtendrá una neurohormona que es la adrenalina. Jorge Marquet En el caso de las indolaminas, el precursor es el triptofano, sobre el cual puede actuar la triptofano decarboxilasa y convertirlo en triptamina, la cual por acción de la mono amino oxidasa se transformará en ácido indol acético. Pero si sobre el precursor actúa la triptofano hidroxilasa, lo convertirá en 5 hidroxi triptofano, que a su vez por acción de la 5 hidroxi triptofano decarboxilasa se transformará en 5 hidroxi triptamina o serotonina, sobre la cual actuará la mono amino oxidasa para otorgar el metabolito final de las indolaminas que es el ácido 5 hidroxi indol acético. La acetil colina presenta como precursores a la fosfatidil colina y a la colina propiamente dicha, sobre las cuales actúan la acetil coenzima A y la colina acetil transferasa para originar el metabolito principal la acetil colina, la cual se va a degradar por la acción de la acetil colinesterasa a nivel central y por la butiril colinesterasa a nivel periférico, desdoblándola en sus metabolitos finales acetato y colina, que reingresarán al ciclo de síntesis. Los aminoácidos cerebrales se sintetizan a partir del ciclo tricarboxílico de Krebs, presentando como precursor al ácido alfa ceto glutárico, el cual por una reacción de aminación y por acción de la glutaminasa da origen al ácido glutámico, principal aminoácido cerebral excitatorio, sobre éste actuará la enzima glutamato decarboxilasa y lo metabolizará hacia ácido gama amino butírico, principal aminoácido cerebral inhibitorio, sobre el cual se llevará a cabo una reacción de aminación transformándolo en hemialdehido succínico, volviendo a ingresar al ciclo de Krebs como ácido succínico. Las imidazolaminas tienen como precursor a la histidina que por acción de la histidina decarboxilasa se metaboliza hacia histamina, la cual por la acción de una deamino oxidasa se convertirá en su metabolito final el ácido imidazolacético. Pero si sobre la histamina actúa una enzima metil transferasa dará origen a la metil histamina que por acción de la mono amino oxidasa se convertirá en ácido metil amidazolacético. Con respecto al óxido nítrico, presenta como precursor a la arginina, la cual combinada con oxígeno y por acción de la óxido nítrico sintetasa se convertirá en óxido nítrico que por acción de la óxido nítrico convertasa otorgará su metabolito final el nitrosonio el cual es un potente neuroprotector. Pero puede ocurrir que el óxido nítrico libere un electrón de su fórmula química y se transforme en peroxinitrilo, configurando el mayor tóxico neuronal existente. Una vez que las vesículas de almacenamiento toman contacto con la membrana plasmática presináptica, en presencia de suficiente cantidad de calcio iónico y en el momento de la despolarización de la membrana, las vesículas se abren y la membrana permite la formación de un canal, por donde se va a producir la salida de los metabolitos principales de las monoaminas, proceso denominado exocitosis, hacia la hendidura sináptica. Entonces en la hendidura encontramos distintos tenores de acetil colina, adrenalina, noradrenalina, dopamina, histamina, ácido glutámico, ácido gama amino butírico, serotonina y óxido nítrico, y fue basándose en esto que en determinado momento los investigadores, plantearon la teoría de la neurotransmisión y atribuyeron a los defectos de dicha neurotransmisión la aparición de distintos niveles de monoaminas en la sinapsis, considerando que aquí estaba la explicación a las alteraciones del estado de ánimo. Se propone entonces, que el aumento de éstas sustancias químicas en la hendidura sináptica era la responsable de los cuadros de euforia y de manía, mientras que su descenso correspondía con los episodios depresivos. Jorge Marquet De esta manera se empezó a estudiar minuciosamente cada una de las características de éstas monoaminas y a observar como intervenían en los procesos fisiológicos cerebrales. Se atribuye entonces a la noradrenalina participación en la ansiedad motora, en la inquietud, en el temblor, en la hipersexualidad y en las conductas de hiperfagia. A la adrenalina se la emparenta con la angustia somática y existencial, con la taquicardia, con las palpitaciones, con los miedos, con los temblores, con la hipersudoración, con el colon irritable y con la sensación de falta de aire y la frecuencia miccional. Es responsabilidad de la dopamina, las apetencias y los deseos, a tal punto que se la describe como la monoamina del peligro, las alteraciones senso perceptuales, las conductas adictivas, las situaciones de riesgo y las funciones cognitivas, sobre todo de planeamiento del contenido y curso del pensamiento. La acetil colina cumple la función de garantizar el sueño rem, de realizar tareas de neuroprotección y plasticidad neuronal, funciones de cognición y fijación de memoria, y por sobre todo de director de orquesta de la neurotransmisión, como neuromodulador por exelencia, ya que en cantidades fisiológicas regula en baja a las monoaminas neurotóxicas tales como noradrenalina, adrenalina, dopamina, ácido glutámico e histamina, y regula en alza a las neuroprotectoras tales como serotonina, ácido gama amino butírico y óxido nítrico. Serotonina tiene participación en estado de ánimo, ansiedad, cognición, impulsividad, agresividad, intentos suicidas, miedos, pánicos, compulsiones, obsesiones, alimentación, al haber gran cantidad de neuronas serotoninérgicas en los núcleos supraópticos y supraquiasmáticos, tiene a su cargo el manejo de los relojes biológicos, infradianos, ultradianos y circadianos, tales como sueño-vigilia, actividad-reposo, sexualidad-frigidez, hambre-saciedad. A la histamina se le atribuyó participación en los procesos cognitivos tales como atención, concentración y memoria, en los procesos de ansiedad y en los procesos de plasticidad sináptica. El ácido glutámico participa necesariamente en todos los procesos de fijación de memoria tales como potenciación a largo plazo, potenciación a corto plazo y depresión a corto plazo, tiene que ver con la plasticidad sináptica, el crecimiento axónico y dendrítico, y es el responsable de todas las respuestas cerebrales rápidas, como así también en cantidades excesivas es el causante de los procesos de neurotoxicidad y neurodegeneración calcio dependientes tan frecuentes en la demencias. El ácido gama amino butírico relacionado con los procesos de ansiólisis presentando un sitio de unión con las benzodiacepinas en sus receptores, responsable de todas las respuestas cerebrales inhibitorias rápidas, y con acción neuroprotectora por regular la entrada de calcio a nivel de los receptores glutamatérgicos n-metil d-aspartato. El óxido nítrico único neurotransmisor gaseoso retrógrado tiene a su cargo todos los procesos de fijación de memoria, de plasticidad sináptica de neuroprotección y actualmente demostrado una participación especial en los mecanismos de neurogénesis hipocampal. Por último a los neuropéptidos se les atribuye participación en los mecanismos del dolor, de la alimentación y de las adicciones, como así también como la regulación de los firing neuronales de liberación o síntesis de la mayoría de las monoaminas cerebrales. Jorge Marquet Con respecto a la explicación de los cuadros psicóticos, se planteó la teoría de la dimetilación cerebral. Esta teoría se basa en que una determinada sustancia química, a causa de la acción de una enzima transmetilante, modifica su estructura química y su actividad, tomando un grupo metilo, del dador universal de metilos, la sulfo adenosil Lmetionina y lo incorpora a su fórmula, dando origen a sustancias dimetiladas anormales que no deben hallarse en la química cerebral. Tales sustancias son, la dimetil serotonina o bufotenina, que se forma a partir de sumar un grupo metilo a la 5 hidroxi triptamina. La ortho metil bufotenina, que es una sustancia trimetilada, porque suma un grupo metilo más a la estructura química de la bufotenina. La 3-4 dimetil triptamina que suma un grupo metilo a partir de la triptamina, producto de la decarboxilación del L-triptofano. Y finalmente, la 3-4 dimetoxi fenil etil amina, que suma un grupo metilo a partir de la dopamina. Fue Edmundo Fisher quién se encargó de demostrar que estas sustancias di y trimetiladas eran las responsables de la aparición de las alteraciones senso perceptuales, y que, por lo tanto, no eran marcadores específicos de psicosis o de esquizofrenia, ya que se encontraban presentes en otras patologías, que también cursan con alteraciones senso perceptuales, tales como la depresión mayor, el trastorno obsesivo compulsivo, el trastorno bipolar, los ataques de pánico, y el abuso de sustancias. La explicación que él argumentó, fue que dichas sustancias se encuentran en todas las personas, pero que la mono amino oxidasa las degrada rápidamente, a metabolitos finales inactivos. Sólo en pacientes con las patologías anteriormente mencionadas, en los cuales la actividad de la enzima mono amino oxidasa se encuentra disminuída, sobre todo a nivel hepático, entonces no pueden ser metabolizadas rápidamente y tienen el tiempo necesario como para atravesar la barrera hematoencefálica, llegando de esta manera al cerebro y produciendo las alteraciones senso perceptuales. Otro elemento que llamó la atención de los investigadores, luego de describir los procesos de exocitosis de las monoaminas, fue que el 25% de las mismas, una vez en la hendidura sináptica, era degradada en el mismo lugar por la enzima mono amino oxidasa hacia sus metabolitos finales, otro 25% se ofertaba para actuar sobre las neuronas postsinápticas, pero un 50% por la actividad de determinadas bombas de recaptura ubicadas en la membrana plasmática de las neuronas presinápticas, eran reingresadas al interior de la primer neurona, donde podían ser metabolizadas por la enzima catecol o-metil transferasa, o bien almacenadas nuevamente para una próxima exocitosis. Este proceso fue el que luego fue conocido como mecanismo de economía neuronal, responsable de velar por el mantenimiento de la energía neuronal. Cuando comenzaron los estudios acerca de la neurona postsináptica, los estudiosos empezaron averiguando donde eran captadas las monoaminas que se ofertaban en un 25% hacia la segunda neurona. Describieron entonces, determinadas proteínas transmembranales, constituídas por tres porciones, una extracelular que mira hacia la sinapsis y que es hidrofílica, denominada glicocálix, donde se encuentra el sitio de unión con el agonista y donde se realiza el reconocimiento específico de la sustancia que intenta activar a la proteína, reconocimiento que se realiza de la misma manera que una llave con su cerradura, de lo contrario será rechazada nuevamente hacia la sinapsis, si la Jorge Marquet sustancia no es reconocida y aceptada como propia, una segunda porción transmembranal, donse se sitúan los dominios de la proteína que la identifican y permiten agruparlas en familias y subfamilias receptoriales, y una tercera porción intracelular, que mira hacia el interior de la neurona y que es hidrofóbica, encontrándose en ella el sitio de acoplamiento de la proteína G y del sistema enzimático que permitirá activar los sistemas de segundos mensajeros, responsables de amplificar el mensaje recibido por la activación del receptor pos la sustancia específica. Fue en éste momento que se definió como primer mensajero a toda sustancia química, sea ella neurotransmisor, neuromodulador, neurohormona, sustancia de abuso o fármaco, capaz de ser reconocida por el sitio de unión, y de esta manera activar al receptor. Mientras que se definió como segundos mensajeros a los sistemas capaces de amplificar la señal del mensaje recibido, desde la proteína G y los sistemas enzimáticos puestos en marcha por la activación del receptor específico, sean ellos adenosín monofosfato cíclico, inositol trifosfórico o calcio. De acuerdo a los avances realizados por la psiquiatría biológica, en base a las descripciones anteriormente realizadas, fue que comenzaron a realizarse estudios e investigaciones para obtener marcadores biológicos en líquido cefalorraquídeo, sangre u orina, que permitieran a los investigadores hablar de marcadores de riesgo, en el caso que determinaran la predisposición a padecer determinada patología, o marcadores de estado, que permitieran establecer el grado de evolución de la misma. Por ejemplo, para los cuadros de agresividad, manía y violencia se realizaron diversas investigaciones en la búsqueda de marcadores predictivos o diagnósticos. De esta manera Murphy D. y cols., decidieron estudiar quinientos pacientes tratados con inhibidores de la enzima mono amino oxidasa y encontraron que resultaron haciendo episodios maníacos posteriores a la ingesta del fármaco, ocehnta y cuatro pacientes medicados con Iproniacida, sesenta y dos depresivos medicados con Fenelcina y veintinueve medicados con Tranilcipromina. J. agel y J.Marquet estudiaron con neuroimágenes cincuenta pacientes con episodios de agresividad, contra cincuenta controles sanos, mediante el uso de la tomografía por emisión de fotón único, spect, llegando a la conclusión que los pacientes agresivos presentaban disminución de la perfusión frontal y aumento de la temporal en comparación con los controles. Asberg A. y cols., evaluaron a trecientas personas con agresividad e intentos de suicidio, comparando sus niveles urinarios del metabolito final de la 5 hidroxitriptamina, el ácido 5 hidroxi indol acético, con los niveles del mismo en trecientas personas sanas, y establecieron que aquellos pacientes que presentaban agresividad hacia objetos tenían niveles más altos del metabolito final, mientras que los que presentaban agresividad hacia las personas o los animales tenían niveles más bajos de ácido 5 hidroxi indol acético que los controles. Con respecto a los individuos que habían intentado suicidarse encontraron cifras extremadamente bajas del metabolito final de la serotonina. Lawton M.P.; Brody E.M. y cols., compararon los niveles de neurotransmisores cerebrales de cien pacientes con conductas violentas contra cien controles sanos, determinando un aumento en los niveles plasmáticos y urinarios de fenilalanina, feniletilamina, ácido fenil acético, testosterona, noradrenalina, 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol o mopeg y ácido glutámico en los pacientes agresivos, mientras que Jorge Marquet presentaban disminuídas las cifras de serotonina, ácido 5 hidroxi indol acético y ácido gama amino butírico, con respecto a los controles. Davis K. y cols., por su parte también estudió el perfil neuroquímico de cuarenta pacientes que habían realizado intento de suicidio, encontrando niveles aumentados de ácido fenil acético y 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol en orina, mientras que estaban disminuídos la serotonina, el ácido 5 hidroxi indol acético, el colesterol y la fenil etil amina con respecto a los controles sanos. Es muy vasta y extensa la investigación realizada en la búsqueda de predictores y marcadores de evolución cuando se habla de trastornos del estado de ánimo. Greenberg D. y cols., describieron niveles sumamente bajos de estrógenos en veintiún pacientes femeninas con depresión mayor en comparación con los controles. Dencker S.; Malm U. y cols., a su vez describieron bajos niveles de ácido 5 hidroxi indol acético en líquido cefalorraquídeo de setenta pacientes con depresión, respecto a los controles. Schildraukt y cols., realizaron un estudio referente a los niveles del metabolito final central de la noradrenalina, el 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol o mopeg, en diferentes trastornos del estado de ánimo, describiendo para la esquizofrenia 1.4 ug/ml, para los estados esquizoafectivos 1.5 ug/ml, para los bipolares en fase depresiva 1.2 ug/ml, para las depresiones unipolares 1.9 ug/ml y para las depresiones mayores 1.8 ug/ml, habiendo estudiado una muestra de diez y seis pacientes. Goodwing y cols., realizaron un estudio similar al anterior, con respecto a los niveles de mopeg en veinte pacientes con trastornos del estado de ánimo, y establecieron para los esquizoafectivos niveles de 0.9 ug/ml, para los bipolares 1.05 ug/ml y para las depresiones mayores 1.6 ug/ml, respecto a los controles. Maas y cols., también estudiaron los niveles de mopeg en veinte pacientes con trastorno del estado de ánimo y describieron las siguientes cifras, 0.9 ug/ml para los bipolares en fase depresiva, 1.05 ug/ml para las depresiones unipolares recurrentes y 1.1 ug/ml para las depresiones unipolares. Marquet J. y Ostera D., realizaron dosajes neuroquímicos y pruebas neuroendócrinas en cien pacientes con depresión mayor contra controles sanos describiendo una ausencia de respuesta, en los depresivos, al pico de hormona de crecimiento estimulada por clonidina, disminución de los niveles séricos de tirosina hidroxilasa respecto a los controles, y menor sensibilidad de los receptores beta adrenérgicos en corteza frontal para los depresivos mayores. Hallstrom C. y Rees W. junto a sus colaboradores, estudiaron cincuenta pacientes depresivos comparados con controles sanos y encontraron en todos ellos niveles séricos disminuídos de serotonina. Coppen y cols., estudiaron los niveles plasmáticos del precursor de la serotonina, el triptofano en veintiséis pacientes con depresión mayor, encontrando niveles similares de triptofano total en los depresivos que en los controles pero sustancialmente disminuído el triptofano libre en los depresivos con respecto de los controles. agel J. y Marquet J., estudiaron mediante resonancia magnética de cerebro con espectroscopía, el pico espectroscópico de la colina en veinte pacientes con depresión mayor comparados con controles sanos, encontrando dicho pico disminuído en el hipocampo de los depresivos, pero notoriamente aumentado en los ganglios basales y en la corteza, respecto de los controles. Jorge Marquet Shaw y cols., dosaron los niveles de serotonina en cuarenta y dos muestras cerebrales post mortem y hallaron niveles elevados de la misma respecto a cerebros normales, en alcohólicos, mientras que estaba disminuída en depresivos y sumamente disminuída en suicidas. Lavrestky H. y Lesser I.M., estudiaron cien pacientes con genotipo para apolipoproteína E y depresión y encontraron en la resonancia magnética cerebral, hiperintensidades en sustancia blanca en los depresivos con respecto de los controles. Blain S. y cols., investigaron poblaciones de pacientes deprimidos hipertensos versus deprimidos normotensos, en ochenta casos cada uno, mediante resonancia magnética cerebral, encontrando hiperintensidades en sustancia gris y en sustancia blanca en la población de pacientes deprimidos con hipertensión con mayor frecuencia que en la de deprimidos normotensos. Asberg A. y cols., investigando una población de trecientos pacientes con depresión mayor encontraron aumentados el cortisol basal plasmático y la sensibilidad de los receptores 5HT2 plaquetarios, mientras que estaban disminuídos los niveles de Ltriptofano plasmático, la prolactinemia y la sensibilidad de los receptores 5HT1 plaquetarios, con respecto de los controles. Van Praag R. y cols., realizaron un estudio sobre doscientos pacientes con disminución del comportamiento motor y la iniciativa en la depresión mayor, encontrando niveles disminuídos de dopamina y ácido homovainíllico en orina de veinticuatro horas de los depresivos respecto a los controles. Janowsky L. y cols, estudiaron la neuroquímica cerebral de cien pacientes con depresión mayor mediante dosajes plasmáticos informando niveles disminuídos de noradrenalina y dopamina, mientras que estaban aumentados la acetil colina, la serotonina, el cortisol basal, la hormona adrenocorticotrofina y el factor liberador de corticotrofina con respecto a los controles sanos. Stern R.G. y Davidsom M., estudiaron a cien pacientes deprimidos que habían estado medicados con reserpina y alfa metil dopa, encontrando en los dosajes de orina de veinticuatro horas niveles disminuídos de noradrenalina, mopeg y serotonina, respecto de los controles. Galasko D. y Sanno M., estudiaron una población de cien pacientes con depresión mayor luego de haber recibido fármacos tricíclicos, inhibidores selectivos de la recaptura de serotonina e inhibidores reversibles de la mono amino oxidasa, hallando niveles plasmáticos aumentados de noradrenalina, mopeg y serotonina respecto de los controles sanos. Paykel E.S. y cols., estudiaron a cien pacientes con depresión inhibida, con dosajes urinarios de veinticuatro horas, encontrando respecto de los controles, niveles disminuídos de mopeg, pero aumentados de ácido 5 hidroxi indol acético. Montgomery S.A. y cols., por el contrario estudiaro a cien pacientes con depresión ansiosa, hallando niveles urinarios disminuídos de ácido 5 hidroxi indol acético mientras que el nivel del mopeg era similar al de los controles sanos. obler M.S. y Roose S.P., investigaron los niveles urinarios de mopeg en cien pacientes con diferentes tipos de depresión encontrando niveles disminuídos en los pacientes portadores de depresión unipolar, niveles muy disminuídos en los portadores de trastorno bipolar I en fase depresiva, pero niveles aumentados en los pacientes con fase depresiva en trastorno bipolar II, respecto de los controles sanos. Frank E. y Prien R.S., estudiaron los niveles urinarios de noradrenalina de cien pacientes contra cien controles, aplicándoles a ambos grupos estímulos dolorosos, Jorge Marquet encontrando que si bien los niveles de noradrenalina urinaria de los depresivos era menor que la de los controles, luego del estímulo doloroso la respuesta de los controles presentaba un pico muy grande en el nivel de la monoamina, mientras que en los depresivos el pico de noradrenalina post estímulo doloroso era prácticamente imperceptible. Muth E.A. y Hatskins J.T. estudiaron los niveles de mopeg urinario de cien pacientes depresivos y cien controles sanos antes y después de realizar ejercicio físico, hallando que los niveles del metabolito final de la noradrenalina estaba muy disminuído respecto de los controles antes del ejercicio pero sumamente aumentado si se lo dosaba posteriormente al esfuerzo físico. Preskorn S.H. y cols, evaluaron los niveles urinarios de monoaminas y precursores de cien pacientes con depresión inhibida, encontrando niveles disminuídos en orina de veinticuatro horas de mopeg, noradrenalina, adrenalina, dopamina y ácido homovainíllico, mientras que estaban aumentado los niveles de serotonina, ácido 5 hidroxi indol acético, respecto de los controles, informando también el descenso generalizado de los niveles de fenilalanina, fenil etil amina y ácido fenil acético. Rovner B.W. y German P., estudiaron los niveles urinarios de monoaminas en cien pacientes con depresión postpsicótica determinando niveles aumentados de serotonina, mientras que se encontraban disminuídos la dopamina, el ácido homovainíllico y el ácido 5 hidroxi indol acético, respecto de los controles sanos. Steele C.D. y Chase G.A., investigaron los niveles plasmáticos de determinadas monoaminas en cien pacientes con depresión parkinsoniana, detallando niveles aumentados de calcio iónico, mientras que se encontraban disminuídos los niveles de dopamina y de ácido homovainíllico, respecto de los controles sanos. Jeanblank W. y Davis I.B., estudiaron el perfil plasmático de treinta pacientes con depresión ansiosa, encontrando niveles disminuídos de serotonina y de ácido 5 hidroxi indol acético, mientras que estaban aumentadas las enzimas monoamino oxidasa A y catecol O-metil transferasa, al igual que el ácido fenil acético, respecto de los controles sanos. Brecher R. y Brenner M., estudiaron los marcadores plasmáticos de cuarenta pacientes con distimia encontrando disminuídos los niveles de cortisol basal, monoamino oxidasa A y catecol O-metil transferasa respecto a los controles sin distimia. Carrol B.J. y Butner M.G., se dedicaron a investigar el perfil urinario de sesenta pacientes con depresión mayor encontrando aumentados los niveles de cortisol basal, adrenocorticotrofina y factor liberador de corticotrofina, dopamina y dimetil triptamina, éstas dos últimas responsables de la presencia de alteraciones sensoperceptuales en pacientes depresivos, agregando que el cortisol plasmático no suprimió luego de la estimulación, y estaban disminuídos los niveles urinarios de serotonina y mopeg, respecto de los controles sanos. Chieffi G. y Pierantonni E., estudiaron el perfil hormonal de cincuenta mujeres con trastornos afectivos encontrando niveles plasmáticos disminuídos de estradiol y progesterona, respecto de las mujeres sin trastornos afectivos. Ramasubbu R. y Kennedy S., midieron el flujo cerebral mediante tomografía por emisión de fotón único, spect, en treinta pacientes con depresión mayor determinando presencia de hipoflujo en corteza frontal, corteza prefrontal, temporales anteriores, amígdalas y girus cingulado, respecto de los controles sanos. Allain H. y Bernard P., estudiaron el metabolismo cerebral de treinta pacientes con depresión mayor mediante el uso de la tomografía cerebral por emisión de positrones, pet, hallando disminución del metabolismo en los cerebros de los Jorge Marquet depresivos, en corteza frontal y prefrontal, en girus cingulado y marginal, en girus temporal y en la amígdala, con respecto al metabolismo cerebral de los controles sanos. Osuch E. y Ketter T., completando el estudio anterior, utilizaron la tomografía cerebral por emisión de positrones para evaluar el metabolismo cerebral, regional en este caso, de veintiocho pacientes con depresión mayor, diagnosticando hipometabolismo en hipocampo derecho, girus cingulado izquierdo, cerebelo, rafe fusiforme izquierdo, temporal izquierdo, girus angular izquierdo e ínsula izquierda, respecto del metabolismo cerebral de los controles sanos. Muller M. y Landgraaf R., estudiaron los neuropéptidos cerebrales de cuarenta y siete pacientes con depresión mayor encontrando aumento plasmático significativo de arginina y vasopresina, con respecto a los controles sanos. Steffens D. y Birum C., investigaron por resonancia magnética cerebral el volúmen hipocampal de sesenta y séis pacientes con depresión mayor, encontrándolo significativamente disminuído con respecto de los controles sanos. Vakilly K. y Pillay S., completaron el estudio anterior estudiando por resonancia magnética cerebral el volúmen hipocampal de treinta y ocho mujeres y treinta y ocho varones, todos ellos con depresión mayor, encontrando que mientras el hipocampo de los varones depresivos está disminuído de tamaño respecto de los controles, el hipocampo de las mujeres depresivas está aumentado de tamaño respecto a los controles sanos. Piletz J. y Zhu H., realizaron un complejo estudio acerca de la afinidad de los receptores para imidazolina en cerebro de pacientes con depresión mayor, sobre una población de diez y siete depresivos, encontrando disminuída la afinidad para los receptores proteicos para imidazolina en corteza, hipocampo y plaquetas, respecto de los controles sanos. Moreno F. y Heninger G., estudiaron el precursor triptofano plasmático, en doce pacientes que padecieron recaída de su depresión al año de su recuperación, encontrando muy disminuído el nivel del precursor en sangre, respecto de los controles sanos. También se realizaron numerosas investigaciones en el ámbito de los trastornos demenciales con la finalidad de encontrar marcadores, sobre todo predictivos de los procesos degenerativos, vasculares o mixtos. Marquet J. y ostera D., realizaron dosajes plasmáticos en treinta pacientes con demencia degenerativa, encontrando niveles aumentados de galanina, de prohormona convertasa pc7, de transglutaminasa, de noradrenalina, de proteína precursora de amiloide, de péptido beta amiloide y de proteína tau fosforilada, mientras que la acetilcolina se encontraba sumamente disminuída respecto de los controles sanos. Marquet J. y Ostera D., realizaron el mismo tipo de estudio en treinta pacientes con demencia mixta, hallando niveles disminuídos de acetilcolina, de su precursor la colina, de serotonina, y de serina, mientras que estaban aumentados, la enzima acetilcolinesterasa, noradrenalina y dopamina, con respecto a los controles. Marquet J. y Ostera D., realizaron dosajes plasmáticos de treinta personas con envejecimiento cerebral normal, en contraste con los estudios anteriomente descriptos, detallando bajos niveles de péptido beta amiloide insoluble, ausencia del alelo e4 para la apoliporpoteína E, disminución de noradrenalina, dopamina y acetilcolinesterasa, mientras que los niveles de acetilcolina eran normales y se encontraban aumentados los péptidos beta amiloides solubles, la serotonina y los alelos e2/3 para las apolipoproteínas E. Jorge Marquet agel J. y Marquet J., estudiaron mediante espectroscopía cincuenta cerebros de pacientes con enfermedad de Alzheimer, describiendo disminución de los picos espectroscópicos de adenosin monofosfato y de adenosin difosfórico, de -acetil aspartato, de creatina y de colina, mientras que se hallaban aumentados los picos de mio inositol, con respecto a los cerebros normales. agel J. y Marquet J., realizaron espectroscopía cerebral de veinte pacientes con encefalopatía por virus de inmunodeficiencia humana, encontrando disminuídos los picos espectroscópicos de adenosin monofosfato, de adenosin difosfórico, de acetil aspartato y de creatina, mientras que estaban aumentados los picos de ácido glutámico y de mio inositol, respecto de cerebros de personas sanas. agel J. y Marquet J., analizaron también la espectroscopía cerebral de veinte personas con signos de muerte neuronal, determinando una disminución de los picos de aspartato, creatina y -acetil aspartato, mientras que estaban aumentados los picos de colina y mio inositol, con referencia a cerebros sanos. Davis K.L. y cols., realizaron dosajes plasmáticos de quince pacientes con demencia en estadio tres, y encontraron disminución del factor liberador de corticotrofina, de la enzima colina acetil transferasa y de la somatostatina, respecto de controles sanos. Davis K.L. y cols., realizaron el mismo estudio anterior pero en sesenta y séis pacientes con demencia en estadío uno, hallando solamente disminuídos los niveles del factor liberador de corticotrofina y de la enzima colina acetil transferasa, mientras que la somatostatina estaba normal y se encontraba aumentado el ácido glutámico, respecto de los controles sanos. Butt A.M. y Logan A., evaluaron por PCR la expresión de los receptores secundarios intranucleares trk en cuarenta pacientes con neurodegeneración, describiendo disminución de la expresividad de los receptores trk A, trk B y trk C, comparados con cerebros sanos. Gresgson . y Howd A., realizaron evaluaciones de los factores de crecimiento y de las neurotrofinas en cuarenta pacientes con neurodegeneración, encontrando bajos niveles de factor de crecimiento neuronal, de factor de crecimiento derivado del cerebro, y de neurotrofinas tres y cuatro, respecto de controles sanos. Berry M. y cols., controlaron por PCR la expresión de la proteína p75 y la matriz de metaloproteínas en veinte pacientes con neurodegeneración, encontrando muy altos niveles de proteína p75 y de la matriz para metaloproteínas dos y tres, respecto de controles sanos. Mc Curdy S.A. y Hansen M.E., estudiaron la colinesterasa plasmática y la acetil colinesterasa eritrocitaria de veinte pacientes expuestos a organofosforados, describiendo la presencia de muy bajos niveles tanto de colinesterasa plasmática como de acetil colinesterasa eritrocitaria respecto de controles sanos. Barlow C. y Massoulié M., estudiaron el estado de las isoformas de la enzima acetil colinesterasa en treinta pacientes portadores de demencia, describiendo niveles aumentados de acetil colinesterasa, de butiril colinesterasa, de la isoforma marmorata de acetil colinesterasa y de la isoforma califórnica de acetil colinesterasa, como así también la presencia de una mutación en el gen g-7q22, que codifica para la enzima acetil colinesterasa, respecto de controles sanos. Boschetti C. y cols., evaluaron la actividad de los sitios de unión de la enzima acetil colinesterasa con la membrana neuronal en cuarenta pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrando disminución de la actividad de los sitios de unión g2atII y g4na, mientras que estaba aumentada la actividad de los sitios de unión g1atI y g4a, respecto de los controles sanos. Jorge Marquet Tariot P. . y Blazina L., realizaron dosajes plasmáticos y urinarios de sesenta pacientes con demencia, hallando niveles aumentados de dopamina, ácido homovainíllico, calcio iónico, ácido glutámico, alelo e4 para la apolipoproteína E, proteína ntp, proteína p97 y adenosin monofosfato cíclico, respecto de controles sanos. Cohen J. y Marx M.S., realizaron dosajes plasmáticos de cuarenta pacientes con neurodegeneración, encontrando niveles disminuídos de acetilcolina y serotonina, mientras que estaban aumentados dopamina, noradrenalina, ácido glutámico y calcio iónico, respecto de controles sanos. Goffries C.G. y cols, descubrieron y describieron una similitud fisiopatológica y neuroquímica entre las demencias y la depresión mayor al estudiar a cincuenta pacientes con demencia y encontrar altos niveles de factor liberador de corticotrofina, de hormona adrenocorticotrofina y cortisol basal, respecto de los controles sanos. Carter B. y cols, evaluaron el estado de las neurotrofinas en cuarenta pacientes con neurodegeneración, describiendo bajos niveles de factor de crecimiento neuronal, proteína p75, proteína nfkb y expresión de receptores trk, respecto de controles sanos. Olsen R. y Partenau K., realizaron dosajes de anticuerpos en sesenta pacientes con encefalopatía por virus de inmunodeficiencia humana encontrando sumamente aumentados los niveles de anticuerpos anti gp24, anticuerpos anti gp41, anticuerpos anti gp120 y anticuerpos anti gp71, respecto de controles sanos. Mayer M. y Benveniste M., estudiaron mediante dosajes enzimáticos a cincuenta pacientes con encefalopatía por virus de inmunodeficiencia humana, y encontraron aumentadas las actividades de las transcriptasas, de las proteasas y de las integrasas, respecto de los controles sanos. Meldrum B. y Garthwaite J., evaluaron los linfocitos helpers y citotóxicos de cuarenta pacientes con encefalopatía por virus de inmunodeficiencia humana, describiendo una disminución de la actividad de los cd4 y un aumento de la actividad de los cd8, respecto de controles sanos. Fujita H. y Sato K., estudiaron la región ca1 hipocampal en treinta pacientes con neurodegeneración, detallando un aumento en la expresión del transportador de la glicina, en la expresión del transportador para glutamato-aspartato y en la expresión del transportador de glutamato, mientras que encontraron disminuída la actividad del carrier de los aminoácidos excitatorios, respecto de los controles sanos. Hefti F. y Mc Kay R., evaluaron el desequilibrio de los factores neurotróficos en veinte pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrando que estaban disminuídos los niveles del factor de crecimiento neuronal, del factor neurotrófico derivado del encéfalo, de las neurotrofinas cuatro y cinco y del factor fibroblástico, respecto de los controles sanos. Hefti F. y Mc Kay R., completaron el estudio anterior con uno similar sobre treinta pacientes post stroke, describiendo la disminución del factor insulínico, del factor fibroblástico, del factor transformador de crecimiento y del factor neurotrófico, respecto de los controles sanos. Tsolaki M. y Karamouzis M., buscando desarrollar marcadores para las demencias degenerativas y vasculares, estudiaron veinte pacientes con enfermedad de Alzheimer y veinte pacientes con demencia vascular, detallando la presencia de niveles normales de melatonina en la población con Alzheimer, mientras que estaba aumentada en los pacientes con demencia vascular, y niveles de monoamino Jorge Marquet oxidasa plaquetaria elevada en el Alzheimer y muy elevada en las demencias vasculares, respecto a los controles sanos. Lee P. y Farlow M., realizaron dosajes de péptidos en sesenta y dos pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrando niveles elevados de péptido beta amiloide cuarenta, péptido beta amiloide cuarenta y dos, y péptido beta amiloide cuarenta y tres, respecto de los controles sanos. Ryan K. y Ernst M., estudiaron el estado de los factores de transcripción en cuarenta y dos pacientes con apoptosis encontrando aumentados los niveles de neurotrofinas kb, de proteína p53, de los factores de necrosis tumoral, de la proteína p90 y de la proteína mek1. respecto de los controles sanos. Lesert M. y Tucholsky J., realizando dosajes plasmáticos en veintiséis pacientes con enfermedad de Alzheimer encontraron aumentada la enzima transglutaminasa, en todos ellos con respecto a los controles sanos. Gantier R. y Gilbert D., estudiaron los precursores de fosforilación de la proteína tau en treinta y nueve pacientes con enfermedad de Alzheimer, informando que se encontraban aumentados los niveles de presenilina 1, glucógeno sintetasa kinasa, y lógicamente de la proteína tau fosforilada, respecto de los controles sanos. Mukherjee P. y Pasinetti G., evaluaron el estado de determinados factores inmunitarios en ventisiete pacientes con enfermedad de Alzheimer, descubriendo la elevación de los niveles de el complemento inmunitario c5 ,del derivado anafilatoxin c5, y del receptor para el complemento c5, con respecto de los controles sanos. Eriksson C. y Winblad B., realizaron dosaje de péptidos en treinta y cinco pacientes con enfermedades neurodegenerativas, informando la existencia de niveles elevados de péptido beta amiloide veinticinco, péptido beta amiloide treinta y cinco mientras que se encontraba disminuída la interleukina 1 beta, respecto de los controles sanos. Starbuck M. y Martin G., estudiaron el estado de los precursores del beta amiloide en diez y siete pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrando aumentadas las isoformas fe65 de la proteína precursora del amiloide y aumentada a la misma proteína precursora del amiloide con respecto a los controles sanos. Gerst J. y Raima A., hicieron un dosaje de metaloproteínas en cuarenta y dos pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrando aumentadas las isoformas adam1 para metaloproteínas y adam2 para metaloproteínas, respecto de los controles sanos. Czech C. y Tremp G., investigando los componentes de las placas seniles en veintisiete pacientes con enfermedad de Alzheimer, informaron aumento de los niveles de presenilina 1, de presenilina 2, de péptido beta amiloide cuarenta y dos, y aumento de la señal para beta catenina, respecto de los controles sanos. Laakso M. y Frisoni G., estudiaron con resonancia magnética de cerebro a veinte pacientes con síntomas iniciales de demencia, encontrando atrofias importantes en la corteza entorrinal y en el hipocampo, respecto de los cerebros de los controles sanos. Cummings J. y Jeste D., evaluaron la sobrevida y las fallas cognitivas en cientocuarenta y ocho pacientes con demencia con cuerpos de Lewy y sin cuerpos de Lewy, encontrando en los pacientes con cuerpos de Lewy disminución en la sobrevida y aumento de las fallas cognitivas, mientras que en los que no presentaban cuerpos de Lewy, la sobrevida estaba aumentada y disminuídas las fallas cognitivas, respecto de los controles sanos. Jorge Marquet Lawrence A. y sahakian B., evaluaron los niveles de acetilcolina en distintas regiones cerebrales de cincuenta y seis pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrándola disminuída en el cerebro medio basal, en el hipocampo y en la amígdala, con respecto de los controles sanos. Marti M. y Sbrenna S., realizaron dosajes plasmáticos de veinte pacientes con enfermedad de Parkinson y descubrieron disminución de los niveles de dopamina, disminución en la expresión de los receptores nmda y aumento de los niveles del glutamato, con respecto de los controles sanos. Epsey M.G. y Ellis R.J., realizaron dosajes de acetilcolina en treinta pacientes con encefalopatía por virus de inmuno deficiencia humana, hallando aumento de la isoforma de acetilcolina ap24, aumento de la isoforma de acetilcolina agp41 y aumento de los niveles de glutamato con respecto de los controles sanos. Farlow M. y Mayeux R., evaluando los precursores del beta amiloide en cincuenta pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontraron disminución del alelo e2 para apolipoproteína E, disminución del alelo e3 para apolipoproteína E, aumento del alelo e4 para apolipoproteína E, aumento de la proteína precursora del amiloide y aumento de las presenilinas uno y dos, respecto de los controles sanos. Barret G. y cols., realizando dosajes de los factores de transcripción en sesenta pacientes con procesos de apoptosis, encontraron aumento de los niveles de proteína p75, proteína p53, proteína cjun kinasa y proteína nfk, estando disminuídos los niveles del factor de crecimiento tumoral y de la expresividad de los receptores secundarios intranucleares trkA, respecto de los controles sanos. Reynolds C. y Betts J., evaluaron los niveles de los promotores de la fosforilación de la proteína tau en cuarenta y dos pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrando aumento de los niveles de jun terminal, de proteína p38, de proteína erk2, de glicógeno sintetasa kinasa 3b, y de proteína activadora kinasa mapk, respecto de los controles sanos. Snowdon D. y Tully C., estudiaron la relación existente entre el déficit de ácido fólico y la presencia de atrofia cerebral en diez y ocho pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrando disminución de ácido fólico plasmático en presencia de atrofias cerebrales corticales respecto de los controles sanos. Porter R. y Lunn B., realizaron perfiles neuroquímicos plasmáticos de diez y séis pacientes con enfermedad de Alzheimer , hallando disminuído el triptofano, la serotonina, la acetilcolina, y aumento de dopamina, noradrenalina y glutamato respecto de los controles sanos. Micic D. y Petronijevic ., evaluaron el sistema enzimático de treinta pacientes intoxicados por aluminio, encontrando disminución de los niveles de las enzimas acetilcolinesterasa y butirilcolinesterasa, mientras que estaba aumentado el nivel de aluminio cerebral, respecto de los controles sanos. Ekinci F. y Shea T., estudiaron el comportamiento de las especies reactivas al oxígeno en cuarenta pacientes con neurodegeneración, encontrando aumento de los niveles de péptido beta amiloide, de calcio iónico, de todas las especies reactivas al oxígeno y de la proteína tau fosforilada, respecto de controles sanos. Andreasia E. y Farkasa E., realizaron dosajes plasmáticos de metales en cinco pacientes con enfermedad de Alzheimer, informando de la presencia de hierro, zinc, aluminio y cobre con respecto de los controles sanos. Alafuzzof I. y Overmyer M., evaluaron la actividad de la microglía y de los astrocitos en cuarenta y dos pacientes con enfermedad de Alzheimer, encontrando aumento de beta amiloide, del alelo e4 para la apolipoproteína E, mientras que la Jorge Marquet actividad de la microglía y de los astrocitos se encontraba disminuída, respecto de los controles sanos. Pardo C. y Jiménez M., estudiaron la anatomía patológica de cuarenta y dos cerebros post mortem de pacientes que habían sufrido de enfermedad de Alzheimer, hallando aumento de los niveles de presenilinas y presencia de ovillos neurofibrilares en corteza, hipocampo y cerebelo. También se han desarrollado marcadores neuroquímicos con la finalidad de evaluar el riesgo de que un paciente enfrente un intento de suicidio. Bourne y cols., dosaron el metabolito final de la 5 hidroxi triptamina, el ácido 5 hidroxi indol acético, en cuarenta y dos cerebros post mortem de suicidas, encontrándolo disminuído en cerebro posterior, en tronco encefálico, en núcleos del rafe, en tálamo, en protuberancia, en mesencéfalo y en bulbo. Shaw y cols., analizaron cuarenta cerebros post mortem, evaluando los niveles de serotonina de los mismos, hallando los mismos elevados en los alcohólicos, disminuídos en los depresivos y muy disminuídos en los suicidas. Kupfer D.J. y cols., realizaron dosajes de neurotransmisores plasmáticos en cincuenta y séis pacientes que habían cometido intento de suicidio, reportando disminución de los niveles de ácido 5 hidroxi indol acético, de colesterol y de serotonina, mientras que se encontraban aumentados el ácido fenil acético y el 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, respecto de los controles sanos. Guy W. y cols., también realizaron dosajes de neurotransmisores plasmáticos en cuarenta y dos pacientes con intento suicida, encontrando disminuídos los niveles de serotonina, ácido 5 hidroxi indol acético y colesterol, estando a su vez, aumentados los niveles de noradrenalina y de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol respecto de los controles sanos. Baca E. y Sánchez A., evaluaron los intentos suicidas de cincuenta mujeres teniendo en cuenta la semana del ciclo menstrual en la cual lo habían cometido, reportando un incremento de intentos en la primer semana del ciclo con respecto a la segunda, tercera y cuarta semana. Marshall S. y Bird T., realizaron dosajes plasmáticos en noventa y tres pacientes con intento de autoeliminación, encontrando niveles aumentados de la enzima triptofano hidroxilasa, de la enzima triptofano dioxigenasa, de la enzima mono amino oxidasa A, de la expresividad de los receptores 5HT1A, de los receptores 5HT1Da, de los receptores 5HT1Db, de los receptores 5HT2A, de los receptores 5HT2C y de los receptores 5HT5A, respecto de los controles sanos. Glover W. y Colli T., evaluaron el transportador de serotonina en treinta pacientes con intento de suicidio, encontrando a dicho transportador disminuído en su actividad a nivel del rafe dorsal y en los temporales profundos, con respecto a los controles sanos. Davis K. y Tcherepanov A., estudiaron el perfil neuroquímico de cuarenta pacientes que cometieron intento suicida, informando bajos niveles de serotonina, de ácido 5 hidroxi indol acético, de fenil etil amina y de colesterol, mientras que estaban aumentados los niveles de ácido fenil acético y de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, respecto de los controles sanos. Un campo de investigación importante y de permanente desarrollo, con la finalidad de obtener marcadores de estado y de rasgo, son los procesos psicóticos, con la intención de encontrar herramientas de prevención y de evaluación de la evolución de la enfermedad durante los tratamientos farmacológicos. agel J. y Marquet J., estudiaron con espectroscopía a cincuenta pacientes con esquizofrenia, encontrando disminuído el pico del adenosin monofosfato a nivel Jorge Marquet frontal, el pico del -acetil aspartato a nivel temporal y el pico de creatina a nivel frontal, respecto de los controles sanos. Rapoport J.L. y cols., analizaron la anatomía patológica cerebral de quince pacientes con esquizofrenia de comienzo infantil, reportando disminución de la sustancia gris frontal y temporal y de la sustancia blanca temporal, respecto de los controles sanos. agel J. y Marquet J., realizaron controles de perfusión mediante tomografía por emisión de fotón único, spect, en veinte pacientes con esquizofrenia, informando una hiperperfusión a nivel de los ganglios basales con una hipoperfusión generalizada de la corteza, respecto de los controles sanos. González García y González Torres, evaluaron la neuroquímica de treinta y séis pacientes con esquizofrenia, encontrando en los mismos niveles disminuídos de ácido glutámico y niveles aumentados de dopamina, respecto de los controles sanos. Los mismos investigadores anteriores estudiaron la receptología cerebral de ochenta pacientes con esquizofrenia, reportando un aumento de la expresión de los receptores para kainato, de los receptores muscarínicos, de los receptores sigma opioides, de los receptores para dopamina D2, mientras que encontraron disminuída la expresión de los receptores para -metil D-aspartato, de los receptores para ácido gama amino butírico y de los receptores para dopamina D1, respecto de los controles sanos. Morris R.K. y Folstein M.F., realizaron dosajes en plasma y orina de veinticuatro horas de neurotransmisores de treinta y dos pacientes con psicosis, hallando aumentados los niveles de dopamina, de ácido homovanílico, de serina, de dimetil serotonina, bufotenina, de O-metil bufotenina, de - dimetil triptamina y de 3-4 dimetoxi fenil etil amina, respecto de los controles sanos. Goldberg R.J. y Goldberg J., estudiaron la inmunidad en treinta y siete pacientes que presentaban una recaída de su proceso esquizofrénico, informando del aumento de los niveles de la interleukina 1, de la interleukina 2, de los linfocitos T, del complemento CD8 y del complemento CD4, respecto de los controles sanos. akanishi S. y Quearry B., analizaron las interleukinas de cuarenta y tres pacientes con esquizofrenia, encontrando aumentados los niveles de interleukina 6, de interleukina 1 y de interleukina 1 beta, mientras que se encontraban disminuídas la interleukina 2 y la interleukina 10, respecto de los controles sanos. ichols D. y Matuisen J., analizaron las inmunoglobulinas de treinta pacientes con esquizofrenia, reportando aumento de los niveles de gamma 2 globulina, de inmunoglobulina G, de inmunoglobulina A y de alfa 2 macroglobulina, respecto de los controles sanos. Otterraen O. y Storm J., estudiando la expresividad de los receptores para las interleukinas en cincuenta pacientes con esquizofrenia, hallaron aumentada dicha expresividad a nivel de los receptores para interleukina 6, para interleukina 2 alfa y para interleukina 1, respecto de los controles sanos. Purdy R. y Morrow A., realizaron dosajes de anticuerpos en treinta pacientes con esquizofrenia, reportando presencia de anticuerpos anti cerebro, de anticuerpos anti nucleares, de anticuerpos anti ácido desoxiribonucleico y de anticuerpos anti cerebelo, respecto de los controles sanos. Reinhard J. y Erickson J., estudiaron el estado de la inmunidad en treinta y dos pacientes con esquizofrenia, informando el aumento de los niveles de la aminopeptidasa 170, del nivel de monocitos, de linfocitos T y del factor de necrosis tumoral alfa, mientras que se encontraba disminuída la concentración del Jorge Marquet complemento 16 y la concentración del complemento 4, respecto de los controles sanos. Grof P. y Alda M., investigaron la perfusión cerebral, mediante tomografía por emisión de fotón único, spect, de treinta pacientes con psicosis, encontrando hipoperfusión de la corteza prefrontal dorsolateral e hipoperfusión de la región frontal inferior derecha, respecto de los controles sanos. Crook J. y Copolov D., analizaron la expresión de los receptores muscarínicos cerebrales subtipos M1 y M4 en quince pacientes con esquizofrenia, hallando dicha expresión disminuída en girus dentado, en cresta de Ammon, en subiculum y en parahipocampo, respecto de los controles sanos. Glantz L. y Austin M., realizaron dosaje de proteínas en corteza prefrontal de treinta pacientes con esquizofrenia, reportando disminución de los niveles de las proteínas vesiculares sinaptofisina, sinaptotagmina y sinaptobrevina, respecto de los controles sanos. Altshuler L. y Bartzokis G., estudiaron mediante resonancia magnética funcional a ochenta pacientes con esquizofrenia, encontrando en todos ellos atrofia del hipocampo, respecto de los controles sanos. Young K. y Manaye K., también estudiaron mediante resonancia magnética funcional el cerebro de ocho pacientes con esquizofrenia, reportando disminución del volúmen de la corteza prefrontal y disminución del volúmen del tálamo, respecto de los controles sanos. Heckers S. y Curran T., investigaron el flujo cerebral mediante tomografía por emisión de fotón único, spect, en nueve pacientes con esquizofrenia, hallando hipoperfusión a nivel talámico, hipoperfusión en la corteza prefrontal derecha, e hiperperfusión en la corteza prefrontal izquierda, respecto de los controles sanos. Crespo B. y Andreasen ., realizaron resonancia magnética cerebral funcional de veintiséis pacientes con esquizofrenia, reportando disminución en el volúmen de la sustancia gris frontal y disminución generalizada de la superficie cortical, respecto de los controles sanos. Votz H. y Riehemann S., estudiaron con espectroscopía cerebral a once pacientes con esquizofrenia, encontrando una disminución del pico de adenosín trifosfórico a nivel del lóbulo frontal, respecto de los controles sanos. Manoach D. y Gollub R., realizaron resonancia magnética cerebral funcional de nueve pacientes con esquizofrenia, informando como resultado un aumento en la actividad de la corteza prefrontal dorso lateral izquierda, un aumento de la actividad de los ganglios de la base y un aumento de la actividad del tálamo, respecto de los controles sanos. Sokolov B. y Davis K., realizaron dosaje de proteínas de la membrana plasmática de las neuronas de la corteza temporal en catorce pacientes con esquizofrenia, hallando disminuídos los niveles de sinaptofisina, sinaptotagmina 1, sinaptotagmina 2, sinaptobrevina, sintaxina, proteína snap 25, clathrina, proteína rab 3 alfa y mediatófora, respecto de los controles sanos. Hunter K. y Schaedle X., realizaron dosaje de proteínas durante el desarrollo cerebral en 20 pacientes con esquizofrenia de comienzo infantil, reportando niveles disminuídos de proteína sonic y niveles disminuídos de proteína desert, respecto de los controles sanos. También se han desarrollado numerosos estudios en la búsqueda de marcadores biológicos para la identificación de los trastornos bipolares. Jorge Marquet Bellivier F. y Leboyen M., estudiaron la actividad enzimática de sesenta pacientes con trastorno bipolar, encontrando un aumento de la actividad de la enzima triptofano hidroxilasa, respecto de los controles sanos. Rogers S.L. y Doody R., analizaron los niveles de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol en los distintos ciclos de cien pacientes con trastorno bipolar, encontrando niveles de mopeg aumentados en la fase maníaca, mientras que el mismo estaba disminuído en la fase depresiva, respecto de los controles sanos. Rudolph R.L. y Feiger A.D., estudiaron la neuroquímica de sesenta y tres pacientes en fase maníaca del trastorno bipolar, informando aumento importante de los niveles de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, noradrenalina, adrenalina, dopamina y ácido homovanílico, respecto de los controles sanos. Mehtonen O.P. y Behnke K., analizaron la neuroquímica de veintiséis pacientes en fase depresiva del trastorno bipolar, hallando disminución de los niveles de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, noradrenalina y adrenalina, respecto de los controles sanos. Lin S. y Jiang S., evaluaron la actividad enzimática en ciento treinta y dos pacientes que padecían trastorno bipolar, encontrando un aumento de la actividad de la isoforma ca de la monoamino oxidasa A, un aumento de la actividad de la isoforma gt de la monoamino oxidasa B y un aumento de la actividad de la isoforma tg de la monoamino oxidasa B, respecto de los controles sanos. Grieda T. y Curran J., investigaron mediante resonancia magnética cerebral funcional sesenta cerebros de pacientes con trastorno bipolar, encontrando en todos ellos aumento del volúmen de la amígdala respecto de los controles sanos. Cooke R. y Waish J., analizaron el estado de los linfoblastos de treinta pacientes con trastorno bipolar I, reportando una disminución del adenosín monofosfato cíclico, y un aumento de los niveles de calcio iónico, adenil ciclasa y proteína G ligada a linfoblastos, respecto de los controles sanos. El síndrome perimenstrual es un trastorno que ha originado el interés de los investigadores en cuanto al hallazgo de marcadores neuroquímicos. Entsuah R. y Salinas E.A., estudiaron la neuroquímica de treinta y tres pacientes con síndrome perimenstrual, hallando niveles aumentados de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, de noradrenalina y de adrenalina, mientras que se encontraban disminuídos los niveles de ácido gama amino butírico y prolactina respecto de los controles sanos. Kaplan H. y Sadock B., también estudiaron la neuroquímica de treinta pacientes con síndrome perimenstrual, informando niveles aumentados de triptofano plasmático, de noradrenalina, y de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, mientras que se encontraban disminuídos los niveles de serotonina y melatonina, respecto de los controles sanos. uevamente Kaplan H. y Sadock B., dosaron los niveles de endorfinas en cincuenta pacientes con síndrome perimenstrual, informando niveles aumentados de beta endorfinas en líquido cefalorraquídeo, mientras que las mismas beta endorfinas se encontraban disminuídas en plasma, respecto de los controles sanos. Para los trastornos adictivos también se han desarrollado diversas investigaciones respecto a la obtención de marcadores biológicos. agel J. y Marquet J., estudiaren mediante picos espectroscópicos a cincuenta pacientes adictos a cocaína, determinando disminución de los picos espectroscópicos de colina y de -acetil aspartato a nivel temporal y aumento de los picos de creatina y mio inositol a nivel frontal, respecto de los controles sanos. Jorge Marquet agel J. y Marquet J., también estudiaron la perfusión cerebral mediante tomografía por emisión de fotón único, spect, en cincuenta pacientes adictos a la cocaína, encontrando hipoperfusión a nivel frontal y del sistema límbico, mientras que había hiperperfusión temporal, respecto de los controles sanos. Bobes J. y cols., investigaron la actividad de los receptores cerebrales de 30 pacientes heroinómanos, reportando aumento de la actividad de los receptores tipo I imidazolínicos y aumento de la actividad de los receptores alfa 2 adrenérgicos, respecto de los controles sanos. Costa P.T. y Williams T.F., analizaron la neuroquímica de treinta pacientes con trastorno adictivo crónico, encontrando disminución de los niveles de dopamina y ácido homovanílico, mientras que estaban aumentados los niveles del ácido glutámico, respecto de los controles sanos. Madhusoodanan S. y Brener R., estudiaron la neuroquímica de cuarenta pacientes con trastorno adictivo agudo, informando haber encontrado niveles aumentados de dopamina y ácido homovainílico, mientras que hallaron disminuídos los niveles de serotonina y ácido 5 hidroxi indol acético, respecto de los controles sanos. Reisberg B. y cols., investigando la neuroquímica de treinta pacientes con intoxicación alcohólica aguda, descubrieron niveles aumentados de 5 hiroxi etanol, de ácido 5 hidroxi indol acético y de dopamina, respecto de los controles sanos. Cotman C.W. y Kahle J.S., estudiaron la expresión receptorial en cuarenta pacientes con alcoholismo agudo, reportando aumento de la expresión de los receptores para ácido gama amino butírico subtipo A, aumento de la expresión de los receptores 5HT3, mientras que estaba disminuída la expresión de los receptores mu opioides y de los receptores glutamatérgicos -metil D-aspartato, respecto de los controles sanos. Erlander M.G. y Tobin A.J., investigaron la neuroquímica de cuarenta pacientes con alcoholismo agudo, encontrando niveles aumentados de proteína gamma 2, de potasio y de calcio iónico, respecto de los controles sanos. Haefey W. y cols., analizaron la neuroquímica de veinte pacientes con alcoholismo agudo, hallando niveles disminuídos de adrenalina, de noradrenalina, de acetil colina y de la actividad de la enzima monoamino oxidasa B, mientras que los niveles de dopamina estaban aumentados, respecto de los controles sanos. Hayashi Y. y Sekiyama ., dosaron las neurohormonas de cincuenta pacientes con alcoholismo agudo, e informaron niveles aumentados de glicina y de factor liberador de corticotrofina, mientras que se encontraban disminuídos los niveles de neurotrofinas y citokinas, respecto de los controles sanos. Heyes M. y Saito K., estudiaron la expresión de receptores cerebrales de treinta pacientes con alcoholismo crónico, describiendo disminución de la expresión para los receptores GABA A, disminución de la expresión para los receptores secundarios intranucleares trk B, y aumento de la expresión para los receptores glutamatérgicos -metil D-aspartato, respecto de los controles sanos. Ishii T. y Moriyoshi K., realizaron dosajes de proteínas en cuarenta pacientes con alcoholismo crónico, resultando del estudio una disminución de los niveles de las proteínas gamma 2, de las proteínas alfa 6 y de las proteínas beta 2, respecto de los controles sanos. Juroky F. y Tamura F., analizaron la neuroquímica de sesenta pacientes con alcoholismo crónico, encontrando niveles aumentados de noradrenalina, de adrenalina, de calcio iónico y del factor liberador de corticotrofina, mientras que estaban disminuídos los niveles de serotonina y de dopamina, respecto de los controles sanos. Jorge Marquet Kemp J. y Leeson P., evaluaron el estado de los protooncogenes en treinta pacientes con alcoholismo crónico, reportando aumento de tetrahidro quinolinas y aumento en la expresión de los protooncogenes fras y cart, respecto de los controles sanos. Lodge D. y Scheep D., realizaron dosajes de proteínas traslatorias intraneuronales en treinta pacientes con alcoholismo crónico, determinando disminución de la actividad de las proteínas stat, de las proteínas map, de las proteínas erk y del coagonista gluatamatérgico glicina, respecto de los controles sanos. Luddens H. y Wisden W., investigaron la neuroquímica y la receptología de veinte pacientes con intoxicación cocaínica aguda, reportando disminución de la expresión de los autoreceptores para dopamina subtipo D2, disminución de la expresión de los receptores para serotonina en la región amigdalina, aumento de la expresión de los heteroreceptores para dopamina subtipo D1, aumento de los niveles de dopamina en la región tegmental y aumento de la dopamina en el núcleo acumbens, respecto de los controles sanos. Town T. y Abdullah L., investigaron la receptología de cuarenta pacientes alcohólicos, determinando la disminución de la expresión de los receptores para dopamina subtipo D2, el aumento de la expresión de los receptores mu opioides, y el aumento de la expresión de los receptores para dopamina subtipo D4, respecto de los controles sanos. Christensen J. y Kaufman M., estudiaron con espectroscopía el cerebro de veinte pacientes cocainómanos, encontrando aumentados los picos espectroscópicos de colina y de -acetil aspartato a nivel frontal, con respecto de los controles sanos. Con respecto a los trastornos de ansiedad también se han desarrollado muchas investigaciones con la finalidad de establecer marcadores que sirvan para identificar dichos procesos y controlar su evolución. Cunningham L.A. y cols., estudiaron la neuroquímica de ciento diesisiete pacientes con trastorno de ansiedad y hallaron niveles elevados de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, de noradrenalina, de fenilalanina, de fenil etil amina y de ácido fenil acético como así también de la actividad de la enzima mono amino oxidasa A, mientras que estaban disminuídos los niveles de serotonina y de ácido 5 hidroxi indol acético, con respecto de los controles sanos. Kelsey J.E. y cols., investigaron el sistema neuropeptidérgico de setenta y dos pacientes con trastorno de ansiedad, concluyendo que estaban disminuídos los neuropéptidos orfanin fq, el A natriurético y el neuropéptido Y, mientras que se encontraba aumentado el C natriurético, con respecto de los controles sanos. Merriam A.E. y Aronson M.K., estudiaron las neurohormonas de cuarenta pacientes con trastorno de ansiedad, reportando niveles aumentados de adrenalina, de cortisol, de hormona de crecimiento y de prolactina, encontrando disminuídas a la testosterona y a la melatonina, respecto de los controles sanos. Kimbrell T. y Benson B., analizaron el metabolismo cerebral mediante resonancia magnética funcional de cuarenta pacientes con trastornos de ansiedad, hallando hipermetabolismo de las áreas cerebrales correspondientes a la zona frontal bilateral, al gyrus cingulado derecho y a la corteza prefrontal derecha, respecto de los controles sanos. Maayan R. y Yagorowsky Y., estudiaron la neuroquímica de diesisiete pacientes con trastorno de ansiedad, describiendo aumento de los niveles de cortisol y de sulfato de dehidroepiandrosterona, respecto de los controles sanos. Folstein M.F. y McHugh P.R., investigaron la neuroquímica de cincuenta pacientes con trastorno fóbico, informando niveles aumentados de serotonina, de ácido 5 Jorge Marquet hidroxi indol acético y la presencia de - dimetil triptamina, respecto de los controles sanos. Wragg R.E. y Jeste D.V., analizaron la neuroquímica de setenta pacientes con trastorno de pánico, reportando niveles aumentados de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, de noradrenalina, de adrenalina, de serotonina y de ácido 5 hidroxi indol acético, respecto de los controles sanos. Perlmutter S.J. y Garney M.A., investigaron el sistema inmunológico de treinta pacientes con trastorno obsesivo compulsivo, encontrando en todos ellos muy disminuídos los niveles de inmunoglobulina G, respecto de los controles sanos. Auer S.R. y Monteiro L.M., estudiaron la neuroquímica de cuarenta y tres pacientes con trastorno obsesivo compulsivo, informando del aumento de los niveles de serotonina, de ácido 5 hidroxi indol acético y la presencia de ortho metil bufotenina, respecto de los controles sanos. Mangold D. y Peyrot M., investigaron el sistema opioide de treinta y cinco pacientes con trastorno obsesivo compulsivo, encontrando en todos ellos muy aumentada la actividad de los péptidos opioides, respecto de los controles sanos. Rosenberg D. y Benazon ., analizaron mediante resonancia magnética funcional el cerebro de once pacientes con trastorno obsesivo compulsivo, hallando un franco aumento del volúmen talámico, con hipermetabolismo del área frontal y disminución de la actividad en los núcleos de la base, respecto de los controles sanos. Poirier M.F. y Boyer P., investigando la neuroquímica de ochenta pacientes con stress post traumático, hallaron niveles aumentados de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, de noradrenalina y de adrenalina, mientras que estaba notablemente disminuída la prolactina, respecto de los controles sanos. Troy S.M. y DiLea C., analizaron la neuroquímica de sesenta y séis pacientes con distress, informando niveles aumentados de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, de noradrenalina y de adrenalina, mientras que encontraron disminuídos los niveles de los antioxidantes totales, endógenos naturales, de la superóxido dismutasa y del glutatión per oxidasa, respecto de los controles sanos. Barbaccia M.L. y Guarneri P., investigando la neuroquímica de noventa y dos pacientes con síndrome de fatiga crónica, hallaron niveles aumentados de cortisol, de factor liberador de corticotrofina, de hormona adreno cortico trofina y de óxido nítrico, mientras que encontraron disminuídos los niveles de todos los antioxidantes endógenos y de la superóxido dismutasa y el glutation per oxidasa, respecto de los controles sanos. Delahanty D. y Raimonde J., analizaron el cortisol urinario de cincuenta pacientes con trastorno de stress post traumático, encontrando en todos ellos niveles muy aumentados de cortisol urinario, durante el mes posterior al trauma y respecto de los controles sanos. También para los trastornos de la alimentación se han realizado múltiples investigaciones con la finalidad de determinar marcadores biológicos y neuroquímicos que sean de utilidad para diagnosticar y seguir la evolución de éstas patologías. Small G.W. y Rabins P.V., estudiaron la neuroquímica de cien pacientes con trastornos de la alimentación, informando de la elevación de los niveles de la serotonina y del ácido 5 hidroxi indol acético, mientras que la serina se encontraba disminuída, con respecto a los controles sanos. Johanssen G. y Rissber J., investigaron la neuroquímica y la receptología de cincuenta pacientes con bulimia, determinando niveles aumentados de Jorge Marquet noradrenalina y de la expresión de los receptores beta adrenérgicos, mientras que se encontraban disminuídos los niveles de dopamina y serotonina y la expresión de los receptores alfa adrenérgicos, respecto de los controles sanos. Lozzof B. y Felt B., analizaron la neuroquímica y la receptología de cincuenta pacientes con anorexia, encontrando aumentados los niveles de dopamina y serotonina al igual que la expresión de los receptores alfa adrenérgicos, mientras que estaban disminuídos los niveles de noradrenalina y la expresión de los receptores beta adrenérgicos, respecto de los controles sanos. Mendels J. y Paykel E., estudiando la neurotransmisión de cuarenta pacientes con anorexia hallaron niveles disminuídos de noradrenalina, de 3 metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, de ácido homovaníllico y de ácido 5 hidroxi indol acético, mientras que estaba aumentado el cortisol basal con respecto de los controles sanos. Kirmayer L. y Young A., investigaron la receptología de cuarenta pacientes con anorexia, informando del aumento de la expresión de los receptores alfa adrenérgicos y de los receptores opioides, con respecto de los controles sanos. Auquiel P. y Hodgkinson M., realizaron dosajes hormonales de cuarenta pacientes con anorexia, informando niveles normales de tirotrofina y de prolactina, niveles aumentados de factor liberador de corticotrofina y de adrenocorticotrofina y niveles disminuídos de triiodotironina, de tiroxina y de hormona luteinizante, respecto de los controles sanos. Lam D. y Green B., realizaron pruebas neuroendócrinas de sesenta pacientes con anorexia, informando la presencia de niveles aumentados de la respuesta de hormona luteinizante por estimulación con naloxona, mientras que se encontraban aplanadas las respuestas de tirotrofina por estimulación con el factor liberador de tirotrofina y de prolactina por estimulación con el factor liberador de tirotrofina, respecto de los controles sanos. Shader R. y Greenblatt D., estudiaron sesenta pacientes con anorexia mediante dosajes plasmáticos, encontrando aumentados los niveles de colesterol, triglicéridos, apolipoproteína B y glicina, respecto de los controles sanos. Demyttenaere H. y Lenaerts P., estudiaron la neuroquímica de cuarenta pacientes con bulimia, determinando la presencia de niveles aumentados de ácido 5 hidroxi indol acético y la expresión de los receptores alfa adrenérgicos mientras que estaban disminuídos los niveles de noradrenalina, respecto de los controles sanos. Wagner F. y igel J., realizaron dosajes hormonales de cincuenta pacientes con bulimia, encontrando solamente aumentada la tiroxina libre mientras que estaban disminuídas la triiodotironina, la prolactina, el estradiol, la progesterona, la hormona folículoestimulante y la hormona luteinizante, respecto de los controles sanos. Keller M. y Wittchen H., investigaron a cuarenta pacientes con bulimia mediante dosajes plasmáticos, informando la existencia de niveles disminuídos de colesterol, triglicéridos y apolipoproteína B, mientras que estaba elevada la respuesta de la prueba de hormona luteinizante estimulada por factor liberador de hormona luteinizante, respecto de los controles sanos. Hinney A. y Schneider J., estudiaron la receptología de ciento nueve pacientes con anorexia, encontrando en todos ellos un aumento en la expresividad y en la actividad de los receptores dopaminérgicos subtipo D4, respecto de los controles sanos. Carrasco J. y Marsá M., estudiaron a treinta pacientes con trastorno de la alimentación mediante dosajes enzimáticos, informando niveles disminuídos de Jorge Marquet monoamino oxidasa plaquetaria en las anorexias y niveles sumamente disminuídos de la misma enzima en los pacientes con bulimia, respecto de los controles sanos. Seed J. y Dixon R., investigaron los niveles de cortisol urinario en ochenta pacientes con anorexia, encontrando en todos ellos los niveles de cortisol aumentados, respecto de los controles sanos. Wolfe B. y Metzger E., investigaron el control neuroendócrino serotoninérgico en treinta pacientes con bulimia informando un aplanamiento en la respuesta de la prueba de prolactina post estimulación con fenfluramina, respecto de los controles sanos. Verma A. y Hisrsch C., estudiando la receptología de sesenta pacientes con obesidad hallaron aumentada la expresión de los receptores para serotonina subtipo 5HT1A, mientras que dicha expresión estaba disminuída para los receptores de serotonina subtipos 5HT1B, 5HT1C, 5HT2 y 5HT4 respecto de los controles sanos. Vogel Z. y Barg R., investigaron la receptología de cuarenta pacientes obesos, hallando disminuída la expresión de los receptores para el factor liberador de corticotrofina subtipos 1 y 2, respecto de los controles sanos. Walaas S. y Greengard P., también estudiaron la receptología de treinta y séis pacientes con obesidad encontrando aumentada la expresión de los receptores para neuropéptido Y subtipos 1 y 5, mientras que estaba disminuída la expresión para los receptores referentes a neuropéptido Y subtipos 2, 3 y 4, respecto de los controles sanos. Williams J. y Bliss T., investigando la receptología de veintiocho pacientes con obesidad encontrando disminuídos la expresión de receptores para hormona melanocortina subtipos alfa 1, 2 , 3 y 4, respecto de los controles sanos. Zang J. y Snyder S., estudiando la receptología de cuarenta y séis pacientes con obesidad, informaron la presencia de niveles de expresión disminuídos para receptores referentes a neuropéptido CART subtipos 1 y 2, respecto de los controles sanos. Kras K. y Hausman D., evaluaron la inmunidad de treinta pacientes con obesidad, encontrando niveles aumentados de factor de necrosis tumoral, de factor de crecimiento insulínico y de proliferación de adipocitos tipo 3, respecto de los controles sanos. Rossmu E. y icklas B., analizaron el movimiento hormonal de cincuenta pacientes con obesidad, encontrando niveles aumentados de leptina y de hormonas sexuales, respecto de los controles sanos. Martin R. y Dean R., evaluaron los precursores de adipocitos en cincuenta fetos con sobrepeso, informando la presencia de niveles aumentados de receptores activadores de la proliferación peroxismal y niveles aumentados de células estroma vasculares, respecto de los controles sanos. Rankinen T. y Gagnon J., estudiaron a quinientos veintidós pacientes de sexo femenino con obesidad, mediante dosajes plasmáticos, hallando en todas ellas aumento del angiotensinógeno, respecto de los controles sanos. Lautario T. y Davies M., estudiaron el estado de los neuropéptidos en cincuenta pacientes obesos, encontrando niveles aumentados de neuropéptido Y y de leptina, respecto de los controles sanos. Diaz M. y Carrasco J., realizaron dosajes enzimáticos de setenta y dos obesos, informando la presencia de niveles disminuídos de mono amino oxidasa plaquetaria, respecto de los controles sanos. Jorge Marquet López Mato A. y Boullosa O., estudiaron la neuroquímica de cincuenta pacientes obesos, encontrando niveles disminuídos de serotonina plaquetaria y niveles aumentados de noradrenalina, respecto de los controles sanos. Brenerton T.D. y cols., analizaron a ochenta y un pacientes obesos con dosajes de neuropéptidos informando la presencia de niveles aumentados de neuropéptido Y y de neuropéptido agouti, respecto de los controles sanos. Connan F. y Treasure J., dosaron las sincretinas de cuarenta y dos pacientes con obesidad, informando la presencia de niveles aumentados de hormona melano cortina, de orexina A y de orexina B, respecto de los controles sanos. Kaye W. y cols., investigaron las sustancias catabólicas de treinta y dos pacientes con obesidad, encontrando aumentada solamente a la leptina, mientras que estaban disminuídas el factor liberador de corticotrofina, la serotonina, la hormona alfa melanocítica, la colecistoquinina, el factor liberador de glucagón tipo 1, la hormona somatotrofina, la bombesina y la neurotensina, respecto de los controles sanos. Leibowitz S. y cols., realizaron dosajes de sustancias anabólicas en cuarenta y tres personas obesas, encontrando niveles aumentados de neuropéptido Y, de neuropéptido agouti, de hormona melanocortina, de hormona de crecimiento, de noradrenalina, de dopamina, de orexina A, de orexina B, de galanina y de beta endorfina, respecto de los controles sanos. Contreras M. y Parral J., investigaron a sesenta pacientes obesos con dosajes protéicos, informando la presencia de niveles aumentados de leptina y de niveles disminuídos de proteína de transcripción STAT III, respecto de controles sanos. Frank G. y Kaye W., estudiaron los neuropéptidos de veinte pacientes con anorexia, hallando niveles aumentados de vasopresina y de ocitocina, respecto de los controles sanos. Altemos M. y Green C., investigaron los neuropéptidos de veinte pacientes con bulimia, encontrando niveles aumentados de vasopresina y de ocitocina. Para los trastornos del desarrollo cerebral fueron pocos los estudios realizados en busca de marcadores biológicos predictores. Edelson S.M. y cols., estudiaron la estructura y la neuroquímica de veinticinco pacientes con autismo, encontrando disminuído el volúmen de los lóbulos séis y siete del cerebelo y la cantidad de células de Purkinje, mientras que también estaban disminuídos los niveles de serotonina a nivel plaquetario, respecto de los controles sanos. Becker C.M. y Betz H., analizaron la actividad de los segundos mensajeros, de los aminoácidos cerebrales excitatorios y la presencia de dimetilación en cien pacientes con retraso mental y daño cerebral, informando la disminución de la actividad de los segundos mensajeros adenosín monofosfato cíclico e inositol trifosfórico, mientras que el principal aminoácido cerebral excitatorio, el glutamato se encontraba aumentado en sus niveles plasmáticos, y se encontraba presente el dimetilado dimetil serotonina o bufotenina, con respecto de los controles sanos. Pisano J. y Birren S., investigaron la receptología y la actividad enzimática de treinta pacientes con inmadurez cerebral, encontrando disminuída la expresión y la actividad de los receptores secundarios intranucleares trk en sus tres tipos A, B y C mientras que la actividad de la enzima tirosina hidroxilasa también estaba disminuída, respecto de los controles sanos. Jorge Marquet Capítulo 2 Psiquiatría euroquímica Jorge Marquet La sinapsis es una estructura densa, red o rejilla presináptica, y las vesículas sinápticas se disponen en los huecos que les ofrece dicha rejilla. Para el pasaje de los neurotransmisores participan las proteínas de transmembrana, tanto a nivel del extremo pre sináptico como post sináptico. Los neurotransmisores son sustancias sintetizadas a nivel neuronal, donde se encuentran sus precursores y se liberan por despolarización pre sináptica a nivel del intersticio sináptico, actuando sobre los receptores post sinápticos específicos. El mensajero al actuar sobre un receptor post sináptico específico desencadena cambios de la permeabilidad de la membrana y cambios de la actividad enzimática, participando los neuromediadores como el AMPc y el GMPc. Los neuromediadores son transmisores químicos que aumentan las respuestas post sinápticas y se los ha denominado segundos mensajeros. Los neuromoduladores son sustancias peptídicas que se originan fuera de la sinapsis y que modifican la excitabilidad neuronal, siendo algunos de ellos los neuropeptidos, la sustancia P, y las prostaglandinas. Los neurotransmisores y neuromoduladores actúan como trasmisores o propagadores de mensajes específicos o primeros mensajeros, que al activar al sistema trasductor de la adenilato ciclasa membranal, activan al sistema amplificador que transforma al ATP o GTP en AMPc o GMPc o segundo mensajero, que al activar diversos componentes enzimáticos, dan orígen a la respuesta celular. Los neurotransmisores se pueden clasificar en colinérgicos, adrenérgicos depresores y estimulantes, derivados de la fenil alanina o derivados del triptofano. Los colinérgicos son la acetil colina y el GABA. Los adrenérgicos depresores son la noradrenalina, la dopamina y la serotonina. Los adrenérgicos estimulantes son la fenil etil amina. Los derivados de la fenilalanina son la fenil etil amina, la noradrenalina, la dopamina y la tiramina. Los derivados del triptofano son la serotonina, la triptamina, la bufotenina, la dimetil triptamina y la acetil serotonina. El sistema colinérgico (ACo), se distribuye el 5% en el pirenóforo, el 25% en los axones y el 70% en los terminales pre sinápticos. La acetil colina (ACo) almacenada en las vesículas es estable o ligada mientras que la recién sintetizada es lábil o disponible. Al despolarizarse la membrana, entra Ca++ y a+, pasando la ACo a la hendidura sináptica. La acetil colina se sintetiza merced a la colina acetil transferasa (CAT) y se inactiva a nivel de sus receptores post sinápticos por la acetil colinesterasa (ACoE) en colina y acetato. Los receptores de la ACo son de dos tipos, nicotínicos o de respuesta rápida y muscarínicos, pre y post sinápticos, que actúan a largo plazo trabajando como segundos mensajeros y poniendo en marcha al sistema GTP - GMPc. La ACo predomina en la neocorteza, el sistema límbico, la retina y el hipotálamo. Proporciona la plasticidad para el aprendizaje y la memoria. La colina acetil transferasa predomina en el estriado, en neocorteza e hipocampo. Jorge Marquet Su disminución con la edad es responsable de las pérdidas de atención y memoria. La ACo regula el ritmo circadiano vigilar-dormir y participa del aprendizaje y la memoria. La secreción de monoaminas ( A y DA) e indolaminas (5HT) depende del sistema hipotálamo hipofisario. Los receptores adrenérgicos conocidos son el alfa 1 para A y AD, el alfa 2 para AD y A, el beta 1 para AD, A y DA, y el beta 2 para AD. El sistema noradrenérgico está centrado en el locus coeruleus (LC) y subcerúleo (SC) siendo éstos sus principales núcleos de almacenaje. Del LC parten dos haces de proyección ascendente, el haz noradrenérgico ventral (H AV) y el haz noradrenérgico dorsal (H AD). La noradrenalina facilita la atención y la capacidad de aprendizaje. El sistema dopaminérgico posee sus reservorios principales a nivel del locus niger (L ). Los receptores dopaminérgicos se agrupan en dos subtipos, los D1 con alta afinidad agonista, que poseen una proteína ( S) de acople entre el receptor y la adenilato ciclasa, incrementando la síntesis de AMPc, y los D2 de baja afinidad agonista, inhiben la adenil ciclasa y disminuyen la síntesis de AMPc, presentando una proteína reguladora ( I). El sistema dopaminérgico controla la motilidad voluntaria y las funciones cognitivas. Su aumento produce hiperactividad psicomotora e hiperactividad psíquica propia de la manía. Favorece la secreción de prolactina y paratohormona, facilita el esfuerzo y la motivación para el aprendizaje. Mientras el déficit de dopamina es responsable del Parkinson su exceso produce esquizofrenia. En deprimidos disminuye en forma secundaria a la disminución de A. La serotonina o 5 hidroxi triptamina posee sus reservorios y fuentes principales a nivel del núcleo dorsal del rafe ( RD) y del núcleo del rafe mediano ( RM). Posee dos sgrupaciones de fibras ascendentes y una descendente. El haz procencefálico medioventral, el haz procencefálico mediodorsal, y el haz rafespinal. La biosíntesis de serotonina disminuye con la adrenalectomía y aumenta con la administración de glucocorticoides. La serotonina favorece la consolidación y recuperación de la memoria. Al parecer la serotonina aumenta con la ansiedad, las fobias y el pánico. La bufotenina o dimetil serotonina es una amina secundaria con actividad psicotrópica. Inyectada por vía intravenosa produce despersonalización, alucinaciones visuales y alteraciones similares a la esquizofrenia. El sistema de la mono amino oxidasa (MAO) es una enzima que se localiza en la membrana mitocondrial. Cataboliza a la A, DA y 5HT., y se clasifica en MAO A con sustrato en A y 5HT y MAO B con sustrato en FEA. El sistema aminoacidérgico está constituído por el principal sistema inhibitorio representado por el GABA y la glicina y por los sistemas estimulantes representados por los glutamatos y aspartatos. El ácido gamma amino butírico (GABA) procede de la neocorteza inhibidora 4S y 8S y del sistema estrio palidal (SEP). Jorge Marquet Los receptores post sinápticos para el GABA son el GABA A que abriendo los ionóforos o canales de CL-, hiperpolarizan la membrana post sináptica con el bloqueo de la transmisión sináptica, y el GABA B que actúan a través de los canales de Ca++. El GABA posee manifestaciones anticonvulsivas y antiagresivas, aumenta la liberación de PRL y de GH. La histamina (HA) se forma por decarboxilación del aminoácido histidina catalizada por la histidina decarboxilasa. La histamina cerebral se inactiva por metilación catalizada por la histamina metil transferasa. La histamina se encuentra en vesículas sinápticas y se libera por concentraciones despolarizantes de K+. Se conocen dos tipos de receptores histaminérgicos, los H1 y los H2 que son antagonistas de muchos antidepresivos. Las neuronas histaminérgicas controlan el estado de vigilancia. Colibera con la sustancia P y la somatostatina favoreciendo a través de la primera la trasmisión del dolor y de la segunda la estimulación de los linfocitos T que participan del fenómeno inmunitario. El óxido nítrico es considerado un nuevo neurotransmisor, descubierto en la neuroglía y destruído en segundos por la óxido nítrico sintetasa. El receptor sería el hierro. El glutamato provoca la entrada de Ca++ membranal, interactuando con la calmodulina, iniciando la síntesis de óxido nítrico. La fenil etil amina (FEA) neocortical predomina durante la vigilia, actuando como una anfetamina biológica, dependiendo de ella el índice de vigilancia. Los neuropéptidos son péptidos complejos que actúan como comensajeros, coliberando con el neurotransmisor y modulando su acción. Por un lado actúan como neurohormonas (TRH, CRF, LHRH, PRL), y por el otro como moduladores de neurotransmisores. Se sintetizan en el retículo endoplásmico rugoso como una molécula precursora, la propiomelanocortina, y luego en el complejo de Golgi en forma molecular de encefalinas, endorfinas, ACTH y MSH. Los neuropéptidos se clasifican en opioides y no opioides. Los opioides se denominan así por su acción similar al opio o a sus derivados como la morfina, y son ellos las encefalinas, las endorfinas y las dinorfinas. Con respecto a las encefalinas, tanto la metencefalina como la leuencefalina actúan de preferencia sobre receptores delta, estimulando la secreción neurohipofisaria, siendo indispensables para la memoria y siendo moduladoras de la actividad afectiva instintual.La escotofobina provoca miedo a la oscuridad. Las endorfinas y en particular las beta endorfinas actúan de preferencia sobre los receptores Mu, inhibiendo la secreción adenohipofisaria de LH, siendo consideradas una sustancia antishock, provocando analgesia y somnolencia. Las dinorfinas actúan de preferencia sobre los receptores kappa naurohipofisarios. Las encefalinas y las endorfinas actuarían inhibiendo las sinapsis dopamínicas o de placer, la dinorfina endógena regularía la libido, las beta endorfinas favorecen las reacciones rápidas de defensa. La actividad analgésica de las beta endorfinas contrarrestan la agresión, favoreciendo la lucha o la retirada. Las endorfinas producen sed, hambre y analgesia y las dinorfinas promueven la alimentación, mientras que la calcitonina y la bombecina inducen a la saciedad. Jorge Marquet Las beta endorfinas aumentan el apetito favoreciendo la obesidad y la naloxona lo contrarresta. Los opioides se comportan como neurotransmisores post sinápticos a través de los receptores Mu y como neuromoduladores a nivel pre sináptico, favoreciendo la liberación de DA. Producen una brusca disminución de la actividad neuronal con caída del AMPc, desencadenando el bloqueo de la transmisión. Ejercen actividades multifuncionales tendientes a lograr la homeostasis y la supervivencia, regulan los estados emocionales, regulan la reacciones caracterológicas y regulan los procesos cognitivos. Los neuropéptidos no opioides son la sustancia P, la colecistoquinina, el polipéptido intestinal vasoactivo y el neuropéptido YY. La sustancia P es un transmisor del dolor. La colecistoquinina (CCK) se libera conjuntamente con la DA. Su elevación post prandial es la responsable de la somnolencia post alimentaria. La progesterona incrementa la secreción de CCK. El polipéptido intestinal vasoactivo (VIP) y el péptido histidina isoleucina (PHI) incrementan unas cien veces la acción de la adenilato ciclasa, activando el AMPc. El péptido YY inhibe ésta acción, participa de la vida emocional y de la algesia, aumenta el apetito sexual. El neuropéptido YY, coliberador adrenérgico, es un potente vasoconstrictor cerebral y mediando la A mantiene contraídas las arterias cerebrales e inhibe el AMPc. El potencial de acción moviliza al Ca++, que desencadena la reacción entre la neurina de la membrana sináptica y la stenina de las vesículas sinápticas, originando la proteína contráctil neurostenina que contrae a las vesículas sinápticas. El Mg++ bloquea su acción. El monóxido de nitrógeno ( O) es un neuromediador que se difunde libremente a través de las neuromembranas sinápticas. La acción de la ACo está mediada por el O que estimula a los receptores del glutamato, con aumento del GMPc, merced a la O-sintetasa. El O se forma a partir del oxígeno y la arginina y la O-sintetasa, que activa a la calmodulina (CM) sensible al Ca++. El O participa de la plasticidad sináptica como segundo mensajero en el aprendizaje. Clasificación de los aminoácidos neurotransmisores: Los aminoácidos neurotransmisores han sido clasificados en inhibitorios y excitatorios. Entre los inhibitorios tenemos: el gama amino butírico o GABA, la taurina, la glicina y la alanina. Actúan sobre receptores asociados a canales iónicos, abren canales de cloro, producen una hiperpolarización de la membrana post sináptica y disminuyen la actividad neuronal. Entre los excitatorios tenemos: el homocisteico, el aspártico y el glutámico. También actúan sobre receptores asociados a canales iónicos, abren los canales de sodio, producen una despolarización de la membrana post sináptica y aumentan la actividad neuronal. Orígen de los aminoácidos: Jorge Marquet Las fuentes principales de glutamato y aspartato son el ciclo de Krebs y sus intermediarios alfa oxoglutarato y oxalacetato. A través de la acción de enzimas transaminasas el alfa oxoglutarato se convierte en glutamato y el oxalacetato en aspartato. Estas reacciones ocurren en todas las células. Características de los aminoácidos: Tanto el aspártico como el glutámico son aminoácidos no esenciales, no atraviesan la barrera hematoencefálica, son sintetizados a partir de la glucosa y de precursores como la glutamina. Concentraciones del glutamato: En condiciones de reposo, la concentración de glutamato en el espacio extracelular es de un micromol, en el citoplasma presináptico es de diez milimoles y en las vesículas de almacenamiento es de cien milimoles. El gradiente entre el espacio extracelular y el citoplasma presináptico es sostenido por un mecanismo sodio dependiente. El gradiente entre las vesículas de almacenamiento y el citoplasma celular depende de una bomba ATPasa. eurotransmisión glutamatérgica: La glutamina se transforma en glutamato por acción de la glutamina sintetasa o glutaminasa en las vesículas de almacenamiento de las neuronas presinápticas las cuales migran hacia la membrana celular y por un proceso de exocitosis es excretado a la hendidura sináptica. Desde allí el glutamato puede seguir los siguientes caminos: - recaptación glial: vuelve a formar glutamina en la glía, por acción de la glutamina transferasa y se almacena cómo reserva en las mitocondrias de la primer neurona. Desde allí el ácido alfa ceto glutárico atraviesa la membrana mitocondrial y constituye el ciclo de la glutamina que tiene como función la energía neuronal. - recaptación presináptica: mediante una bomba a/K reingresa a la célula, pero una porción de lo recaptado, por proceso de recaptación reversa y acción de una bomba K/ a, vuelve a salir a la hendidura con gran liberación de radicales libres. - agonismo AMPA: se ubica en el sitio del agonista glutamato del receptor ácido propiónico alfa amino 3 hidroxi 5 metil 4 isoxazol, abriendo el canal de sodio. - agonismo MDA: se ubica en el sitio del agonista glutamato del receptor n-metil d-aspartato, intentando estimular el canal iónico para la entrada de calcio. - agonismo de otros receptores: se ubica en el sitio de los agonistas glutamato de los receptores kainato y quisqualato. - agonismo metabotrópico: a este nivel el glutamato actúa como aminoácido excitatorio a nivel del receptor proteico en el glicocálix de la neuroteca y se combina con la adenil ciclasa para activar el segundo mensajero: cAMP. Estructura del receptor AMPA (ácido propionico de alfa amino 3 hidroxi 5 metil 4 isoxazol) : Presenta el sitio para el agonista glutamato. Presenta el sitio para los moduladores positivos ciclotiazida y aniracetam. Presenta los sitios para los antagonistas BQX, GYKI y zinc. Jorge Marquet Presenta el sitio del canal iónico por el que entra mayormente sodio y sale potasio, entrando sólo determinada cantidad de calcio en el grupo de la subfamilia GluR2. Presenta el bloqueador del canal iónico toxina de araña venenosa. Este receptor tiene cuatro subtipos a saber: GluR1-GluR2-GluR3-GluR4. Solamente el GluR2 presenta una isoforma Q/R. Estructura del receptor MDA (n-metil d-aspartato): Presenta el sitio del agonista glutamato. Presenta el sitio del coagonista glicina, indispensable para la regulación del canal iónico. Presenta el sitio de las poliaminas moduladoras positivas, espermina, espermidina y arcaina. Presenta el sitio de los antagonistas 2 amino 5 fosfovalerato, 7 cloroquinuretano y zinc. Presenta el sitio del canal iónico por el que penetra calcio en gran cantidad y sodio en menor grado y sale potasio. Presenta los bloqueadores del canal iónico: competitivo magnesio y no competitivo memantine y MK801. El MK801 nunca pasó de la fase de experimentación in vitro ya que al presentar muy alta afinidad por el receptor no lo liberaba rápidamente y resultaba neurotóxico. En cambio la memantina presenta baja afinidad por el receptor MDA liberándolo rápidamente lo que permite su acción de neuroprotección y aumento de la potenciación a largo plazo de la memoria y de la plasticidad neuronal. Este receptor tiene cinco subtipos a saber: MDAR1 con ocho isoformas: MDAR1A hasta MDAR1H. MDAR2A- MDAR2B- MDAR2C y MDAR2D, éste último con dos isoformas: MDAR2D-1 y MDAR2D-2. Estructura del receptor metabotrópico: El glutamato como neurotransmisor excitatorio llega al glicocálix de la neuroteca del receptor, se une a él como un electroimán y se combina con la adenil ciclasa. Esta interactúa sobre el sistema adenosin trifosfórico activando al adenosin monofosfórico cíclico poniéndose en marcha el segundo mensajero por interacción de la fosfodiesterasa. Prosigue la cascada molecular activando a la proteínquinasa inactiva a proteínquinasa activa. Se moviliza el tercer mensajero cuya energía depende de la degradación de adenosin trifosfórico a adenosin difosfórico con participación del magnesio. Posteriormente entra en acción el sistema flavinquinasa que de inactiva pasa a ser activa quedando fósforo libre y engarzando con el sistema de microtúbulos y filamentos. La flavinquinasa inactiva o defosforilada facilita la actividad de los microtúbulos como respuesta funcional y la flavinquinasa activa o fosforilada inhibe la actividad de los microtúbulos como respuesta funcional. Todo este proceso está activado por el calcio que desde el complejo receptor iónico interviene y actúa en todos los niveles de la cascada estimulando a los tres mensajeros. Es importante tener en cuenta la relación existente entre la proteína asociada a los microtúbulos y neurofilamentos y la proteína TAU para luego entender la génesis Jorge Marquet de las demencias degenerativas, y la participación de los ovillos neurofibrilares en el Alzheimer. eurotransmisión gabaérgica: El GABA procede de la neocorteza inhibidora 4S-8S y del sistema estrio palidal. De allí parten fibras gabaérgicas inhibidoras destinadas al locus niger y al núcleo interpeduncular. Desde el núcleo arcuato hipotalámico parte el haz túbero infundibular gabaérgico que por el fórnix integra el circuito mnémico. A nivel del tálamo óptico existen dos subnúcleos gabaérgicos, el núcleo neurorreticular central y el núcleo geniculado lateral. Del núcleo del rafe caudal parten fibras gabaérgicas que ascienden por el haz procencefálico dorsomedial. En cuanto al cerebelo, las neuronas de Purkinje son gabaérgicas, mientras que las neuronas en cesto, las estrelladas y las de Golgi son ricas en glutamico amino descarboxilasa. Sinapsis gabaérgica: En la glía la glucosa mitocondrial origina el ciclo de Krebs, dando orígen al shunt gabaérgico: glutamina-glutamato-GABA. El GABA actúa sobre los receptores postsinápticos de alta afinidad al sodio y los receptores de baja afinidad, abriendo los canales ionóforos de cloro e hiperpolarizando la membrana logra inhibir la estimulación postsináptica. Tipos de receptores GABA: Se han identificado hasta el momento tres tipos de receptores al GABA: GABA a, GABA b y GABA c. El receptor GABA a situado en la membrana plasmática del terminal post sináptico es el que se relaciona con los receptores de las BZD. Por su parte los receptores GABA b y GABA c ubicados en la membrana plasmática de los terminales pre y post sinápticos no tienen relación con los receptores benzodiazepínicos. Estructura del receptor GABA A: Es un complejo oligomérico que tiene: . sitio para el canal iónico que es un canal de cloro. . sitios alostéricos adicionales de unión de otras drogas: benzodiazepinas, barbitúricos, esteroides, zinc y etanol. . sitio del agonista endógeno GABA: donde se une el ligando endógeno GABA y el cual es modulado por las drogas que se unen a los sitios alostéricos adicionales. .. sitio de reconocimiento de baja afinidad preferentemente antagonizado por las benzodiazepinas. .. sitio de reconocimiento de alta afinidad que es una forma desensibilizada del receptor. . sitio del agonista exógeno: sería el sitio de las BZD, las cuales aumentarían la unión del GABA con el sitio de reconocimiento del receptor GABA a. . sitio de los agonistas inversos: reducen el flujo de cloro inducido por GABA y son las beta carbolinas. . sitio de los agonistas parciales: poseen afinidad y actividad menor que el agonista total y son las ciclopirrolonas. Jorge Marquet . sitio del coagonista: es inhibitorio y es la glicina. . sitio de los antagonistas selectivos: bicuculina y SR95531. . sitio de los antagonistas no selectivos: tienen afinidad pero su actividad es nula, no influyendo sobre el canal de cloro, pero si antagonizan las acciones de los agonistas. Es el flumazenil. El receptor GABA presenta cinco subunidades diferentes: alfa, beta, gamma, delta y epsilon. La subunidad alfa presenta seis isoformas. La subunidad beta presenta cuatro isoformas. La subunidad gamma presenta tres isoformas. La subunidad delta presenta una isoforma. La subunidad epsilon presenta dos isoformas. Se necesitan combinaciones de cinco subunidades para formar canales de cloro. La composición de cada subunidad cambia la afinidad para los sitios alostéricos adicionales y la eficacia del sitio del agonista GABA. Para cada subunidad existen cuatro dominios trasmembrana: M1, M2, M3 y M4, con propiedades hidrofóbicas que permiten su inclusión en la bicapa lipídica. Estructura del receptor GABA B: Se encuentra en la membrana plasmática tanto del terminal presináptico como del terminal postsináptico. o está emparentado con canales de cloro como el receptor GABA a, sino que modulan canales de calcio y de potasio por una interacción con la proteina G y la adenil ciclasa. La unión de un agonista al receptor GABA b presináptico disminuye la entrada de calcio originando de esta forma menor liberación de glutamato y de monoaminas. La unión de un agonista al receptor GABA b postsináptico aumenta la salida de potasio al medio extracelular produciendo un potencial inhibitorio lento. Además del canal iónico presenta: . sitio para el agonista no selectivo GABA. . sitio para el agonista selectivo 3APPA. . sitio para el antagonista no selectivo FACLOFE . . sitio para el antagonista selectivo CGP35384. Estructura del canal iónico voltaje dependiente de calcio: Presenta una porción gamma que es una proteína trasmembranal. Presenta una porción alfa 1 que es el poro selectivo para el calcio, sensor de voltaje y constituído por una proteína con cuatro dominios. Presenta una porción alfa 2 delta que es un dímero unido por un puente disulfuro que participa en la velocidad de activación e inactivación del canal. Presenta una porción beta intracelular que es un sitio de fosforilación dependiente del cAMP. Clasificación y tipos de canales de calcio: CA AL DE CALCIO TIPO P: Son de alto voltaje, están involucrados en los procesos de excitación y secreción de acetil colina, se encuentran ubicados en tejido neuronal, son de inactivación lenta y su agonismo produce temblor. Jorge Marquet CA AL DE CALCIO TIPO L: Son de bajo voltaje, están involucrados en los procesos de excitación y secreción de catecolaminas, se encuentran ubicados en tejido neuroendócrino, cardíaco y músculo esquelético, son de inactivación lenta y su agonismo produce ataxia y disminución de la actividad motora. CA AL DE CALCIO TIPO : Son de alto voltaje, están involucrados en procesos de excitación y secreción de norepinefrina evocada por potasio, de dopamina, de ocitocina y de vasopresina, se encuentran ubicados en tejido neuronal, son de inactivación intermedia y su agonismo produce taquicardia y disminución de la tensión arterial. Papel de los aminoácidos excitatorios en las demencias: En frecuencias bajas el glutamato se ubica en el sitio del agonista del receptor MDA, la glicina como coagonista realiza la regulación del canal iónico, los mecanismos inhibitorios del GABA originan la hiperpolarización de la membrana y entonces el magnesio bloquea el canal e impide la entrada del calcio. Pero si las frecuencias de glutamato son altas, éste actúa sobre el sitio del agonista del receptor MDA en forma masiva, la glicina como coagonista no puede regular la actividad del canal iónico, se sobrepasan los mecanismos inhibitorios del ácido gamma amino butírico, por lo cual la membrana celular se despolariza y el magnesio se desplaza dejando de bloquear el canal. Esto permite una entrada descontrolada de calcio a la célula el cual produce la ruptura de los fosfotidil inositoles membranales. El inositol trifosfórico se une al diacil glicerol y actúa sobre las mitocondrias y el retículo endoplásmico liberando calcio intramitocondrial e intrareticular, lo que va a aumentar más aún la cantidad de calcio intracelular. Este va a activar las proteasas, lipasas y endonucleasas con gran liberación de radicales libres, situación que va aterminar dañando la neurona y originando finalmente la muerte celular. Papel de los aminoácidos inhibitorios en las demencias: Los astrocitos sintetizan glutamina a partir del glutamato y del amonio. Este se transforma en GABA en presencia de adenosin trifosfórico y magnesio estableciéndose un ciclo entre la glia y el soma neuronal. Así se genera una interacción complejo GABA-receptor ionóforo de cloro. Los terminales gabaérgico modulan la liberación de serotonina la cual en presencia de altas frecuencias de glutamato presenta un catabolismo patológico con metabolitos finales como el aldehido 5 hidroxiindólico y el ácido quinolínico, en lugar de la vía metabólica normal que conduce al ácido 5 hidroxi indol acético. Estos interfieren en los receptores de glutamato produciéndose acumulación de natriones y cloriones, edematizando la célula y desintegrándola con el agravante de la ausencia del factor de crecimiento neuronal y de la proteína asociada a los microtúbulos, terminando finalmente con la muerte neuronal, por la aparición de la proteína TAU que va a dar lugar a la formación de los ovillos neurofibrilares que terminaran en la demencia neurodegenerativa. Jorge Marquet Aminoácidos excitatorios y patología: 1) Cambios en la plasticidad neuronal: La potenciación a largo plazo es el proceso de consolidación de la memoria. En ése proceso participan los receptores MDA y AMPA, con el consiguiente ingreso de calcio a la célula. Los antagonistas MDA y el EDTA, quelante del calcio, evitan la potenciación a largo plazo. Por otra parte la cicloserina, agonista al sitio de la glicina, facilita la consolidación de la memoria. 2) Daño neuronal por isquemia: El cerebro es altamente sensible a la hipoxia. El débito de oxígeno cerebral puede darse en: - hipoxia isquémica: con alteraciones del flujo cerebral. - hipoxia hipóxica: con alteraciones en la presión parcial de oxígeno arterial. - hipoxia anémica: con alteraciones en la capacidad de trasporte de oxígeno por la sangre. Los antagonistas MDA bloquean el daño post isquémico. 3) Convulsiones epilépticas: Existen evidencias de que el glutamato tiene un rol patógeno en ellas. Los antagonistas MDA como el MK801 o el AP5 previenen las crisis epilépticas. El antagonista de la glicina, felbamato, disminuye la actividad del receptor MDA. 4) Enfermedades neurodegenerativas: El papel etiológico lo tendría el efecto tóxico de los aminoácidos excitatorios. - eurolatirismo: es una paraplejía espástica de inicio agudo y desarrollo crónico por consumo de un garbanzo rico en beta- -oxalamino-L-alanina, cuya acción es agonista del receptor AMPA. - Enfermedad de Guam: que se caracteriza por esclerosis lateral amiotrófica, parkinsonismo y demencia. El consumo de beta- -metil amino alanina en presencia de bicarbonato se convierte en agonista mixto de los receptores MDA y AMPA. 5) Esquizofrenia: Las áreas cerebrales involucradas en la esquizofrenia como son: la corteza, el hipocampo y el giro hipocampal presentan altos niveles de aminoácidos excitatorios. El antagonista no competitivo del receptor MDA, fenciclidina, puede inducir un cuadro con síntomas positivos y negativos. El antagonista no competitivo del receptor MDA, HA966, es capaz de inhibir la acción de la fenciclidina en las vías mesolímbicas dopaminérgicas. Hay clara interacción entre el sistema dopaminérgico y glutamatérgico en el S C. El glutamato estimula liberación de dopamina en el cuerpo estriado. La dopamina inhibe la liberación de glutamato en el terminal estriatal. Aminoácidos excitatorios y plasticidad sináptica: Jorge Marquet La capacidad de memoria a corto plazo y de memoria a largo plazo dependen del reforzamiento de las sinapsis existentes y del crecimiento de nuevas conexiones sinápticas, las cuales deberán ser estimuladas en forma persistente. Este fenómeno ha sido denominado potenciación a largo plazo (PLP), y de él dependerían la memoria y el aprendizaje. La potenciación a largo plazo se ha observado en las sinapsis de las células piramidales de las regiones CA1 y CA2 del hipocampo, las cuales utilizan glutamato como neurotransmisor. Este está capacitado para unirse a receptores MDA y no MDA. Los receptores MDA son los que participan activamente en la potenciación a largo plazo. Para que haya flujo iónico la membrana postsináptica que aloja al receptor MDA debe despolarizarse para eliminar el bloqueo del magnesio y el receptor además ha de unirse con el agonista glutamato y con el coagonista glicina. Una vez activado el canal iónico penetran calcio y sodio en la célula postsináptica. La entrada de calcio es la responsable de la activación de la proteínquinasa II dependiente de calcio y calmodulina, de la fosfolipasa A2, de la proteínquinasa C y de las quinasas de tirosina, las cuales van a formar el ácido araquidónico. Este va a actuar de mensajero retrógrado ya que se sintetiza en la postsinapsis, atraviesa la hendidura sináptica y una vez en la presinapsis participa en la liberación del glutamato. El óxido nítrico también puede cumplir funciones de mensajero retrógrado. En las terminales sinápticas glutamatérgicas hay receptores de glutamato de tipo metabotrópico asociados a la generación de segundos mensajeros. La activación de éstos receptores por su agonista glutamato genera diacilglicerol, el cual es activador fisiológico de la proteínquinasa C, siendo ésta la que va a actuar sobre las vesículas de almacenamiento presinápticas liberando más neurotransmisor glutamato, pero con la condición indispensable de la presencia del mensajero retrógrado, ácido araquidónico. Plasticidad sináptica y muerte celular: Existen mecanismos fisiológicos de prevención del exceso de calcio intracelular ya que éste es absorbido por el retículo endoplásmico y por las mitocondrias con gran gasto de energía ATP, y por otro lado es expulsado fuera de la célula por un canal ATP dependiente. Ahora bien, el calcio en presencia de la proteinquinasa C y de la fosfolipasa A2 forma el ácido araquidónico con liberación de radicales libres. Este ácido en presencia de la lipooxigenasa y de la ciclooxigenasa da lugar a la síntesis de prostaglandinas las cuales originan inflamación y muerte celular. Es por ello que el ácido araquidónico actuando como mensajero retrógrado favorece la plasticidad sináptica pero si se encuentra en exceso puede originar la destrucción celular. Antagonista no competitivo del receptor MDA: Existe un antagonista no competitivo del receptor MDA con cinética de apertura rápida del canal, y fuerte voltaje dependencia, utilizado como agente terapéutico potencial en la enfermedad de Alzheimer. Hay una creciente evidencia acerca de que los disturbios en la neurotransmisión glutamatérgica pueden encontrarse debajo de los mecanismos patológicos y los déficits cognitivos de la enfermedad de Alzheimer. Jorge Marquet Esta revisión describe el uso potencial de antagonistas no competitivos del receptor MDA con baja afinidad, en el tratamiento de la enfermedad, como por ejemplo el memantine. Se ha presentado evidencia indicando que esta clase de compuesto es neuroprotectivo, en modelos preclínicos de toxicidad glutamatérgica subcrónica, sin producir efectos colaterales característicos de otras clases de antagonistas del receptor MDA. Esto es atribuído a la cinética de bloqueo rápido y fuerte voltaje dependencia. Memantine también produce un mejoramiento sintomático de la cognición en los modelos animales. El mecanismo de acción de éstos efectos aún no está claro pero puede deberse al aumento de la mediación de la neurotransmisión realizada por el receptor AMPA. En pacientes con demencia de varias etiologías, Memantine produce un rápido comienzo del mejoramiento de la mayoría de los síntomas deficitarios. Protección neuronal frente a la muerte celular inducida por stress: Se ha descripto la capacidad de protección neuronal del 17 beta estradiol frente a la muerte celular por oxidación inducida por stress. La potencial actividad antioxidante del 17 beta estradiol y otyras hormonas esteroideas, a las células neuronales, ha sido investigada por estudios de la muerte celular oxidativa ocasionada por stress y causada por la neurotoxina de la proteína beta amiloide, del peróxido de hidrógeno y del glutamato en las células HT22 del hipocampo de ratones. La preincubación de éstas células con previa adicción de 17 beta estradiol adichas neurotoxinas, previene el daño celular oxidativo inducido por stress y finalmente la muerte celular. A nivel del AD , el 17 beta estradiol bloquea la degradación del AD causada por el glutamato. Otras hormonas esteroideas como la progesterona, la aldosterona, la corticosterona y los esteroides precursores del colesterol no son protectores de las células. La protección neuronal realizada por el 17 beta estradiol es independiente del receptor de estrógeno. Este dato demuestra la actividad potencial neuroprotectiva del antioxidante 17 beta estradiol, el cual puede tener implicancias en la prevención y el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. Receptores de aminoácidos excitatorios y neurodegeneración: Los recientes avances sobre el conocimiento de la farmacología de los receptores de los aminoácidos excitatorios permite la aplicación del conocimiento fino de su papel en la etiología de las enfermedades neurodegenerativas y su tratamiento. Los receptores ionotrópicos de los aminoácidos excitatorios pueden ser divididos en dos largas familias: la familia del receptor MDA y la familia de los receptores AMPA y KAI ATO. Los estudios de clonaje de receptores han mostrado que hay un largo número de potenciales subtipos de receptores en ambas familias. Han sido desarrollados antagonistas para los receptores MDA los cuales pueden interactuar como mínimo con cuatro sitios del receptor, reconocidos como drogas independientes. Jorge Marquet Para los receptores AMPA y KAI ATO, dos clases de antagonistas han sido bien identificados. Razonable potencia, selectividad y penetración cerebral son las propiedades fundamentales que presentan los antagonistas que se conocen actualmente para éstos sitios y comprenden también la inhibición de la liberación del ácido glutámico presináptico, como puede ser el Riluzole. La capacidad del ácido glutámico para matar neuronas por su excitotoxicidad ha sido ampliamente demostrada. Proteína beta amiloide como potenciadora de la liberación de aminoácidos excitatorios: Los fragmentos 23-35 del péptido beta amiloide han sido reconocidos como potenciadores de la liberación de aminoácidos excitatorios calcio dependientes a nivel de membranas despolarizadas del hipocampo. La proteína beta amiloide ha sido frecuentemente asociada con la neuropatología de la enfermedad de Alzheimer, aúnque los mecanismos por los cuales puede inducir neurodegeneración son todavía desconocidos. Algunos estudios en grupos de neuronas hipocampales sugieren que la proteína beta amiloide, particularmente sus fragmentos 25-35, pueden producir crecimiento neuronal o bien transformar a éstas neuronas en más vulnerables a las agresiones excitotóxicas ocasionadas por el mecanismo de dishomeostasis del calcio intracelular. Se han estudiado los efectos de los fragmentos 25-35 en la liberación de los aminoácidos endógenos de las regiones hipocampales de ratas adultas jóvenes, y en ratas adultas de mayor edad, a nivel basal, durante la despolarización por potasio y en condiciones de post despolarización, y en presencia y ausencia de calcio. En ambos grupos la liberación basal de aminoácidos no fué afectada por el péptido. En contraposición, la preincubación durante una hora, de las regiones hipocampales de las ratas jóvenes, con 10 micro moles de fragmentos 25-35, resultó en un incremento del 140% de la liberación de glutamato y aspartato estimulada por la despolarización del potasio, comparada con el grupo control. Estos efectos fueron estrictamente dependientes del ingreso de calcio extracelular. i la liberación de GABA estimulada por despolarización por potasio, ni la liberación de glicina, glutamina, taurina y alanina las cuales fueron estimuladas por altas cantidades de potasio, fueron afectadas. i la sustancia P ni la combinación con los fragmentos 25-35 del péptido lograron solos algún efecto por sí mismos, pero la sustancia P bloqueó el efecto estimulatorio de los fragmentos 25-35 sobre la liberación de glutamato y aspartato. En las regiones hipocampales de las ratas adultas de mayor edad, el nivel basal de liberación de glutamato fué significativamente mayor en un 260% con respecto a las ratas jóvenes, y la liberación inducida por potasio sobre ambos aminoácidos, glutamato y aspartato, también fué mayor. Aminoácidos, melatonina y depresión estacional: La melatonina o S-metoxi -acetil triptamina es producida en la glándula pineal y en la retina. Los fotorreceptores retinianos convierten la luz en señal nerviosa. Se ha demostrado que la actividad de la enzima S AT se encuentra ligada a la noradrenalina, a lo que se debe agregar el ciclo luz-oscuridad, de modo tal que la Jorge Marquet luz origina disminución de noradrenalina, caída en la actividad de la enzima S AT, depleción de serotonina y disminución de melatonina. Estudios actuales sugieren que el GABA, las BZD, la dopamina y el glutamato son inhibidores de la producción de melatonina, mientras que los opioides y el péptido "delta inducción del sueño" estimularían su producción. En la especie humana se observó que durante las estaciones de fotoperíodos cortos aumenta el porcentaje de cuadros depresivos, la noche invernal prolongada induce en las mujeres esquimales episodios de amenorrea, el índice de natalidad de las mujeres ciegas es menor y la frecuencia de concepción en general es mayor durante el verano. Se ha demostrado que niveles bajos de melatonina urinaria se corresponden con un incremento familiar de depresión. Traumatismo, calcio y daño neuronal: La hemorragia subaracnoidea aguda y el hematoma intraparenquimatoso se acompañan de una despolarización celular masiva en el momento del impacto, lo que produce una afluencia muy abundante de calcio hacia el espacio intracelular con depleción de este ión en el espacio extracelular. Esta afluencia masiva de calcio intracelular desencadena una serie de problemas que van desde la disfunción temporaria hasta una violenta destrucción celular. A este proceso se le ha denominado penumbra traumática y depende de la concentración de calcio intracelular, siendo el daño similar al de la isquemia aunque no exista ninguna disminución del flujo sanguíneo. Stress oxidativo y glutamato: Sería incorrecto pensar que el único mecanismo responsable de la degeneración neuronal inducida por glutamato es el stress oxidativo. También contribuyen a ello: a) cambios iónicos: a+ , Cl- , H+ . b) activación por calcio: proteasas, quinasas, endonucleasas. c) acetil colina: activando la óxido nítrico sintetasa vía receptores muscarínicos. d) bradiquinina: activa fosfolipasa A2. e) procesos patológicos primarios: 1) el amiloide A4 aumenta la vulnerabilidad al glutamato en el Alzheimer. 2) la vía metabólica de las catecolaminas expone a las neuronas a agentes stressantes relacionados con el glutamato en el Parkinson. Diskinesias tardías y GABA: Los estudios farmacológicos y bioquímicos en el hombre y en animales, sugieren que la hiperkinesia tardía reversible, depende de: una disminución primaria de la neurotransmisión dopaminérgica causada por el tratamiento neuroléptico y secundariamente una actividad dopaminérgica relativa, debida a: hipersensibilidad del receptor sináptico, de un trastorno del equilibrio entre las funciones de los transmisores dopaminérgicos y colinérgicos y disfunciones eventuales de los neurotransmisores. La hiperkinesia tardía irreversible se desarrolla aparentemente como la continuación de una hiperkinesia tardía reversible, si no se toman las debidas precauciones. Parece depender de los mismos factores mencionados, así como tambien está asociada en el aspecto fisiopatológico a una reducción de la capacidad Jorge Marquet biológica compensatoria o buffer, llevando a una labilidad diskinética. Los mecanismos subyacentes a esta capacidad regulatoria disminuída, podrían deberse a una actividad disminuída de las neuronas dopaminérgicas y quizás GABAérgicas. La hiperkinesia tardía inducida por la sulpirida, es reducida, así como produce un parkinsonismo mínimo. Lo que aún se ignora, son los efectos a largo término con ésta droga: induciría menos hiperkinesias tardías, que aquella producida por los neurolépticos tradicionales. El efecto de los agonistas del GABA sobre la hiperkinesia tardía es muy variable, pero podría acentuar los efectos parkinsonígenos y antihiperkinéticos de las sustancias antidopaminérgicas. A causa de los efectos secundarios de sedación, confusión, vértigos, náuseas y algunas veces convulsiones clónicas, así como una agravación de las hiperkinesias tardías, parecen tener poco lugar en el armamentario antipsicótico. Patofisiología de las enfermedades demenciales: A pesar de las diferencias etiológicas y clínicas fundamentales entre la demencia del tipo Alzheimer y de la forma vascular, ambas formas de la enfermedad presentan un mecanismo patogénico semejante: El efecto excitotóxico del glutamato provoca la destrucción de las neuronas corticales y subcorticales. El glutamato actúa como neurotransmisor fisiológico. Desde el punto de vista fisiológico, el glutamato es el neurotransmisor excitatorio del cerebro más importante. Se une a diferentes subtipos de receptores glutaminérgicos, los cuales se denominan según sus agonistas específicos: AMPA (propionato de alfa amino 3 hidroxi 5 metil 4 isoxazol. MDA ( metil D aspartato). Kainat (kainato). Una neurotransmisión glutamatérgica fisiológica, en la cual están involucrados los receptores MDA y AMPA, es la base para una normal transmisión sináptica, para el desarrollo de la memoria a través de la llamada potenciación a largo plazo (LTP) y para el desarrollo de la plasticidad sináptica cerebral. El receptor AMPA regula la entrada de a+ en la célula. La unión del glutamato al receptor AMPA, provoca la abertura del canal iónico asociado. Por la entrada de a+ resulta un potencial excitatorio postsináptico (EPSP). El receptor MDA regula la entrada de Ca++. En caso de una liberación reducida y frecuente de glutamato, el canal iónico asociado al receptor MDA, que está bloqueado por el Mg++, no se abre. El Ca++ no puede entrar en la neurona postsináptica. Los procesos que en el desarrollo de la memoria trascurren por la vía LTP, se han descubierto mediante estudios electrofisiológicos. A través de estímulos tetánicos puede simularse una situación de aprendizaje. A partir de la neurona presináptica, se libera gran cantidad de glutamato. Bajo éstas condiciones la unión del glutamato al receptor AMPA provoca una repetida despolarización. Debido a la permanente modificación del potencial en la célula, desaparece el bloqueo del canal MDA por el Mg++. Ahora puede entrar el Ca++ en la célula a través dal canal MDA e inducir en la neurona activada los procesos dependientes del Ca++, hasta llegar a la transcripción y translocación del AD en AR m y proteínas. Por una modificación a largo plazo del receptor AMPA, el suceso puede ser recordado Jorge Marquet con posterioridad. Si a continuación aparece un estímulo aislado del mismo tipo, se intensifica el potencial excitatorio postsináptico. Este efecto puede observarse varias horas después del primer estímulo permanente. (LTP). El glutamato como excitotoxina. Mientras que una liberación sináptica de glutamato de corta duración origina procesos tan importantes como el aprendizaje y la memoria, la larga liberación de glutamato no fisiológica provoca enfermedades neurodegenerativas agudas y crónicas como la hipoxia, isquemia, apoplegía y demencia del tipo Alzheimer y vascular. En los estados hipóxicos e isquémicos, la concentración extracelular de glutamato está crónicamente aumentada. Junto a una entrada de Ca++, desaparece el bloqueo del receptor MDA y se origina un aumento de la entrada de Ca++ con sus consecuencia neurológicas. La hiperactivación de diversos sistemas enzimáticos provocada por el Ca++, termina por originar una lesión y finalmente una degeneración de las células nerviosas. Como consecuencia de esta lesión neuronal, el glutamato, sólo se libera en cantidades reducidas por la neurona afectada. La neurona que seguidamente ha de entrar en acción, recibe solo una pequeña cantidad de a+. La comunicación neuronal antes intacta está alterada. La concentración de glutamato extracelular está aumentada, la entrada masiva de Ca++ conduce a una degeneración de la neurona 1, ésto disminuye la liberación de glutamato por la neurona 1, lo que conduce a una reducida estimulación de la neurona 2 trayendo como consecuencia la disminución de la neurotransmisión y la aparición de la demencia. Aparecen las alteraciones cognitivas, la falta de impulso y la alteración de las funciones motoras. Los controles autoradiográficos demuestran, que en pacientes con demencia del tipo Alzheimer existen alteraciones de la trasmisión neuronal. En comparación con las personas sanas, en el hipocampo de pacientes con demencia de Alzheimer avanzada casi no existen receptores de glutamato. La causa de las enfermedades demenciales son las alteraciones en el sistema neurotransmisor. Como han demostrado los estudios realizados en los últimos años, a lo largo de la evolución de la demencia aparece una alteración en la neurotransmisión glutamatérgica. Mediante la administración de antagonistas de la MDA puede detenerse la destrucción neuronal progresiva. Paralelamente es importante también compensar la falta de glutamato consecuente a la destrucción de las neuronas presinápticas, con el objeto de contrarrestar la sintomatología de la demencia. Este objetivo no puede alcanzarse solamente con un bloqueante de los receptores MDA, ya que éste agravaría los síntomas de la demencia. Por ello se postuló en 1988, que los agonistas parciales del glutamato, sustancias que actúan tanto como agonistas como tambien antagonistas, podrían cumplir con las exigencias de un tratamiento neuroprotector y al mismo tiempo sintomático. En este sentido actúa la Memantina como modulador del glutamato sobre la neurotransmisión glutamatérgica. La Memantina es un antagonista MDA no competitivo y dependiente de los factores de utilidad y carga local, que por una parte disminuye el efecto neurotóxico del glutamato y por otra intensifica la Jorge Marquet transmisión dependiente de AMPA por lo que se explica la mejoría sintomática de la demencia. eurofisiología de las endorfinas: Este nuevo campo del conocimiento neurofisiológico se origina indirectamente en las investigaciones de las hormonas hipofisarias e hipotalámicas y, más específicamente, en el estudio de los opiáceos y de su adicción. Luego del descubrimiento de receptores celulares en el cerebro del ratón, se demostraba que la acción analgésica del opio y sus derivados dependía de una interacción específica entre estas sustancias y receptores dentro del S C. Poco más tarde se descubrían sustancias cerebrales con propiedades morfínicas. Se propuso el término de endorfinas que poco más tarde se identificaban como dos pentapéptidos extraídos del cerebro del cerdo, met y leu encefalinas. Si bien su orígen es aún desconocido, se conoce que no provienen de la hipófisis ya que la hipofisectomía no disminuye su cantidad en el cerebro. Otras sustancias de estructura más compleja han sido ya descubiertas, de orígen hipotalámico e hipofisario, que tienen actividad opiácea, beta y gama lipotropinas, y están constituídas por cadenas de aminoácidos. Las funciones generales de las endorfinas son aún hipotéticas. Podrían actuar como moduladores en la neurotransmisión hormonal, en la medida que son liberadores potentes de la hormona de crecimiento y prolactina, efectos causados, quizás, a través de la dopamina. Sus efectos catatonígenos son discutidos, no así sus efectos euforizantes y analgésicos, existen cantidades apreciables de encefalinas en zonas relacionadas con el dolor, en estructuras límbicas y en el hipotálamo. Endorfinas han sido individualizadas en el LCR y su presencia en cantidades elevadas en algunos pacientes maníacos y esquizofrénicos ha sido comentada por algunos autores. Sus efectos sobre ciertos cuadros psicóticos es aún controvertida, así como el papel que jugarían en la analgesia producida por acupuntura. Se supone que los síntomas de abstinencia presentados por morfín-adictos puede deberse a una deficiencia endógena de endorfina, producida por la exposición a altas concentraciones de heroína. Con todo, una mejoría notable, si bien transitoria, fue observada luego de la administración a seis pacientes deprimidos y esquizofrénicos de dosis máximas de 3 a 9 mg de beta endorfina, luego de un período de tres días. Actualmente, se supone que explicarían los efectos placebo observados en ciertas condiciones dolorosas. Se ha informado también el haber identificado leucina encefalina en el dialisado de pacientes esquizofrénicos mejorados con hemodiálisis. Las endorfinas han sido utilizadas también en experimentos comportamentales en relación al aprendizaje y la memoria. Asimismo, una endorfina modificada, DT y E, que había perdido sus propiedades analgésicas, fue individualizada como teniendo propiedades antipsicóticas y antidopamínicas. Si se confirmara la hipótesis que sostiene que los síntomas esquizofrénicos se deberían a una alteración en el balance de endorfinas, toda la psicopatología entraría dentro de la órbita, de enfermedades metabólicas o endócrinas, modificable de manera similar a la diabetes o al mixedema. Encefalinas y endorfinas Uno de los más importantes grupos de péptidos es el de los opiáceos endógenos, cuyo nombre se debe a que actúan produciendo los mismos efectos que los analgésicos opiáceos derivados del opio. El prototipo de analgésico central es la morfina, que, por tanto, es el modelo comparativo para cualquier fármaco o droga Jorge Marquet con efecto analgésico, además de haber sido el vehículo para el descubrimiento de los receptores opiáceos endógenos y, a continuación, de las sustancias específicas por su afinidad que se denominan encefalinas. Las encefalinas son dos pentapéptidos, es decir, están formados por cinco aminoácidos, con la misma secuencia, salvo el último que en una molécula es leucina (Leu) y en otra la metionina (Met) por lo que vinieron a denominarse Leu-encefalina y Metencefalina. También se sabe hace tiempo que existían lugares específicos de unión para la [3H]naloxona y la [3H]etorfina, un compuesto similar a la morfina, en los fragmentos de membrana aislados del cerebro. Se supuso que tenían relación con la recepción y control del dolor. Posteriormente se aisló la b-endorfina, a partir de la secuencia peptídica de un fragmento terminal carboxil (fragmento C, residuo 61-91) del péptido hipofisario b-lipotropina, que contenía met-encefalina como residuos 61 a 65. El fragmento completo, residuos 61-91, se denominó b-endorfina, y resultó ser un potente agonista del receptor opiáceo. Con estos hallazgos, se relacionó la b-endorfina con la met-encefalina, pero no con la leu-encefalina. Hoy en día se sabe que la proteína precursora común es la pro-opiomelanocortina, que consta de 239 residuos de aminoácido, que da lugar a la b-lipotropina (residuos 1 a 91) y ACTH (residuos 1 a 39), así como a a-endorfina (residuos 61 a 76), que también poseen actividad opiácea. Gracias a técnicas de ingeniería genética se pudo discriminar la secuencia de aminoácidos de la proteína precursora, que además contenía otros péptidos hipofisarios conocidos entre los que se encuentran la hormona a-melano estimulante (a-MSH; residuos 1 a 13) y la b-MSH (residuos 41 a 58), que están dentro de la secuencia de ACTH y de la b-lipotropona, respectivamente. El g-MSH tienen una secuencia de aminoácidos parecidas a a- y b-MSH. Algún tiempo después se encontraron dos grandes precursores péptidos: la preproencefalina, secuenciada a partir de la médula suprarrenal, y la preprodinorfina, a partir del hipotálamo. Estos dos péptidos, junto con la proopiomelanocortina, pueden dar lugar a 18 péptidos opiáceos. Ésta última es probable que sea precursora de las endorfinas, mientras que los otros dos deriven en las encefalinas. o obstante, es normal que en la práctica la met-encefalina derive principalmente en proencefalina y que la leu-encefalina pueda producirse a partir de ambas, prodinorfina y proencefalina. Dependiendo de la zona o tejido cerebral se regulará la cantidad de estos péptidos. A partir de estos péptidos se han caracterizado el resto de las familias de neuropéptidos, las variaciones vienen determinadas por la presencia de enzimas proteolíticas que realizan el proceso postranslocacional de la proteína o péptido precursor. Distribución de los péptidos opiáceos En el S C, mediante análisis directo e inmunohistoquímica se ha demostrado que las encefalinas están extendidas por una serie de vías cortas y que la b-endorfina está en un grupo hipotalámico de la zona tuberal con proyecciones ascendentes largas al septum ventral, núcleo accumbens y núcleo paraventricular del tálamo. Fibras descendentes largas de este sistema metaendocrino penetran en la formación reticular. El cuerpo estriado, el caudado y el globo pálido contienen más cantidad de encefalina que de b-endorfina. Hay una vía larga que contiene encefalina, que se proyecta desde el caudado-putamen al pálido, éste último parece ser la zona más rica en encefalina. En la médula espinal, las láminas I y II tienen gran cantidad de encefalina, pero muy poca b-endorfina. Jorge Marquet Por norma general, las regiones encefálicas ricas en encefalinas también son ricas en neurotransmisores monoaminérgicos y sustancia P. La glándula hipofisaria tiene gran cantidad de b-encefalina, pero pocas encefalinas. Dentro del hipotálamo, los péptidos están localizados en distintos sistemas neuronales, en un grupo celular están la b-endorfina, la b-lipotropina y la adrenocorticotropina (ACTH), y encefalinas en otro. Fuera del sistema nervioso, en diferentes órganos y tejidos, hay mucha más cantidad de b-endorfina que de encefalinas. Se han detectado encefalinas en las células amacrinas de la retina y existe una rica inervación encefalinérgica del tracto gastrointestinal, esto reafirma la evidencia de que se hallan también en muchas regiones del sistema nervioso relacionadas con la transmisión sensorial, control endocrino, respiración, actividad motora y comportamiento. Funciones de los péptidos opiáceos La b-endorfina tiene varias funciones, como neurotransmisor o neuromodulador y hormona circulante. Hay grandes cantidades en la hipófisis, por lo que se cree que se libera allí. Sus principales órganos de actuación no se han identificado, pero se sabe que incrementa la liberación de prolactina, de hormona de crecimiento y de hormona melanoestimulante (g-MSH), y se reduce la liberación de hormona estimulante de la tiroides y de vasopresina a nivel de la glándula hipofisaria. La bendorfina circulante provoca efectos analgésicos y una prolongada hipertensión, además incrementa la síntesis de corticosterona en las células suprarrenales aisladas in vitro, se podría deducir que la corteza suprarrenal sería un órgano de actuación. También se encuentra en el líquido cefalorraquídeo (LRC), que posiblemente proviene del S C, desde donde puede modular la actividad nerviosa de grupos de neuronas accesibles. Las encefalinas tienen una vida media muy corta en sangre por la acción de las peptidasas, por eso no se cree que tengan ninguna acción como agentes circulantes. Su función como neurotransmisor se centra en las fibras nerviosas y en los cuerpos celulares de los ganglios simpáticos de rata y cobaya, así como en las células endocrinas de la médula suprarrenal. Parece que se sitúan a lo largo de todo el tracto gastrointestinal de los animales, incluso en humanos. Éstas se han detectado gracias al radioinmunoensayo en sangre humana (14-140 pg/mL) y en LCR humano (5-29 pg/mL). El elevado contenido de met-encefalina en la médula suprarrenal y en la sangre venosa indica que la primera podría ser la fuente de los péptidos hallados en sangre. Receptores opiáceos Se conocen tres subcategorías de receptores opiáceos: m, d, k y un cuarto s, aunque este último caso es especial. La existencia de muchos péptidos opiáceos y el conocimiento de que los receptores para los neurotransmisores clásicos existen a menudo en múltiples formas condujo a los científicos a investigar las múltiples clases de receptores opiáceos. La primera evidencia de múltiples clases de receptores opiáceos vino de experimentos de Martín y colaboradores en perros con la médula espinal seccionada. Las notables diferencias en las respuestas farmacológicas a distintos analgésicos narcóticos y su incapacidad para sustituir cada uno la supresión de los síntomas de la retirada en perros con adicción, condujo a postular la existencia de tres tipos de receptores. Éstos fueron denominados según el prototipo de drogas usadas: m por la morfina, k por la ketociclazocina y s por SKF 10047 ( -alilnormetazocina). Después del descubrimiento de las encefalinas, el grupo de Kosterlitz proporcionó evidencia para todavía otro tipo de receptor. Encontraron que contracciones Jorge Marquet provocadas eléctricamente en íleo de cobaya eran mucho más sensibles a la inhibición por la morfina y alcaloides opiáceos relacionados que por las encefalinas, mientras que se observaba lo contrario con vasos deferentes de ratón. Sugirieron que los dos sistemas de bioensayo contenían diferentes poblaciones de receptores. Los principales receptores presentes en el plexo mientérico de cobaya parecían preferir opiáceos y recordaba a los receptores m de Martín, mientras que los vasos deferentes parecía tener más receptores que mostraban una mayor afinidad para las encefalinas y sus análogos. Estos nuevos receptores fueron denominados receptores d (deferentes). Estudios in vitro de competición de unión en homogenados de cerebro de cobaya apoyan la existencia de ambos tipos de receptores. Los lugares de unión de los opiáceos del tipo k han sido también confirmados por medio de los resultados de estudios de unión in vitro, aunque éstos mostraron más dificultad a causa de los bajos niveles de tales lugares en rata, animal usado en los primeros experimentos. Más notablemente, todos los opiáceos k conocidos en esa época también mostraban alta afinidad para los lugares m y d. Sólo cuando los lugares m y d eran saturados por los ligandos selectivos podía ser mostrados los lugares k. Los receptores opiáceos s están también presentes en el S C. Sin embargo, el hecho de que las acciones mediadas por estos receptores no sean reversibles por la naloxona y el hallazgo de que parece haber superposición entre los lugares s y los lugares de unión para la droga de abuso no opiácea feniciclidina (polvo de ángel) ha conducido a sugerir que los receptores s no deberían ser definidos como receptores opiáceos. Una gran cantidad de evidencia de muchos laboratorios apoya la existencia de los receptores opiáceos m, d y k. La tabla 4 describe los ligandos agonistas y antagonistas, tanto selectivos como no selectivos, más comúnmente utilizados para investigar sobre los tres tipos principales de receptores opiáceos. Se han postulado la existencia de varios de tipos de receptores (p.ej., e, i y l), así como subtipos de receptores (p.ej., m1, m2, k1, k2). Aspectos funcionales de los péptidos opiáceos Analgesia Al observar que la morfina inhibía potentemente la contracción de preparados de musculatura lisa a través de mecanismos mediados por receptores que, a su vez, resultaban inhibidos por la naloxona, se pensó que los péptidos opiáceos eran unos compuestos endógenos que poseían propiedades analgésicas. La encefalina es un analgésico débil, excepto cuando se inyecta intracerebralmente, debido a su degradación por las peptidasas. La D-ala-metencefalina es resistente a este ataque enzimático, cuando se administra por vía endovenosa es efectiva y más potente que la met-encefalina por vía intracerebral. Existen otros análogos de las encefalinas también más resistentes a las peptidasas, que son analgésicos efectivos. Por ejemplo el FK-33-824 es 30.000 veces más potente que la met-encefalina y 1.000 veces más efectivo que la morfina. La misma b-encefalina es 1.000 veces más potente que la metencefalina pero su administración repetida provoca tolerancia y dependencia física. Se ha demostrado que estos péptidos actúan en los mecanismos del dolor. Las encefalinas inhiben la actividad de las neuronas nociceptivas y la b-endorfina inmunorreactiva está en mayores cantidades en LCR en pacientes que experimentan analgesia inducida por la estimulación. Jorge Marquet La b-endorfina participa en la analgesia inducida por la acupuntura. La electroacupuntura de baja frecuencia incrementa en los pacientes con dolores recurrentes los niveles de b-endorfina en LCR, pero permanecen los de metencefalina. Por el contrario, la naloxona invierte los efectos en este tipo de acupuntura, pero no con la de alta frecuencia. En este último caso, parece participar el sistema serotoninérgico, ya que se evita mediante la administración de paraclorofenilalanina, que bloquea la síntesis de serotonina. Efectos sobre el comportamiento La b-endorfina administrada intracerebralmente provoca durante varias horas rigidez muscular profunda y catatonia. Dependiendo del lugar y de las condiciones de administración, puede dar lugar a estimulación locomotora y del comportamiento, catalepsia, hiperactividad, convulsiones o sedación. Las encefalinas son tienen los mismos efectos pero con menor potencia, pero sus análogos suelen producir hiperactividad. Todos estos efectos se evitan con la naloxona lo cual indica la participación de los receptores opiáceos. Los tumores de timo y de la glándula suprarrenal y otros, parecen segregar grandes cantidades de b-endorfina y met-encefalina. Estos péptidos pueden eliminar el dolor local debido al tumor y además pueden mediar algunas de las alteraciones psiquiátricas que se aprecian durante la enfermedad maligna en ausencia de metástasis cerebrales. Liberación y degradación de la encefalina Se ha investigado en zonas ricas en encefalinas (cuerpo estriado) la liberación de encefalinas en tejido nervioso por medio de estimulación y se sabe que es dependiente del calcio. Las encefalinas son desactivadas mediante hidrólisis enzimática más que por medio de reabsorción, como la acetilcolina. Se degradan con rapidez y son inactivadas a través de aminopeptidasas no específicas. Estos enzimas se encuentran en grandes cantidades en el tejido nervioso. Interacciones con otros neurotransmisores Algunos de los efectos de los péptidos opioides se llevan a cabo por medio de acciones presinápticas sobre la liberación de otros neurotransmisores, el principal es una acción moduladora inhibidora. La sustancia P puede ser uno de los transmisores del dolor en la médula espinal, que participa en los mecanismos de analgesia junto con otros péptidos endógenos opioides. Por ejemplo, se ha comprobado in vivo en corteza sensoriomotora que la morfina bloquea la liberación de acetilcolina y de neurotransmisores aminoácidos cuando se estimula química o sensorialmente, por otro lado la naloxona elimina el bloqueo debido a la morfina. También se ha demostrado que los terminales del locus coeruleus que contienen encefalinas realizan sinapsis con las neuronas catecolaminérgicas, y cuando se administran encefalinas no se libera noradrenalina en el conducto deferente y en la corteza cerebral de un ratón ante un estímulo, in vitro. Fosfodiesterasas Dado en papel de los nucleótidos cíclicos en vías de transducción de señal, no sorprende que el metabolismo, así como la síntesis, de estos segundos mensajeros esté altamente regulado. Tal metabolismo es conseguido por medio de un gran número de enzimas, las fosfodiesterasas (PDEs), que catalizan la conversión de AMPc y GMPc en 5´-AMP y 5´-GMP vía la hidrólisis de los enlaces 3´-fosfoester. Jorge Marquet Tipos de fosfodiesterasas en el cerebro Se han descrito las cinco principales familias de PDE, sobre la base de dos criterios: (1) los mecanismos para la regulación de la actividad enzimática, y (2) las propiedades kinéticas de los enzimas para hidrolizar los nucleótidos cíclicos. La familia I de PDE es estimulada por Ca2+/calmodulina. Estudios inmunocitoquímicos han revelado que altos niveles de estas enzimas están localizados en densidades sinápticas, en los campos dendríticos de células cerebelares de Purkinje y en células cerebrales corticales piramidales. La actividad de los isozimas I de PDE puede estar regulados bajo condiciones fisiológicas por medio de señales extracelulares que influyen en los niveles de Ca2+ intracelulares. Dos familias de PDE están regulada por GMPc, una que es estimulada (PDE II) y otra que inhibida (PDE III). La PDE II puede ser activada de 10 a 50 veces más por concentraciones de GMPc que se encuentran en las células. Sin embargo, la estimulación es transitoria ya que el GMPc es también un sustrato para la enzima y entonces es rápidamente metabolizado. Los resultados de estudios inmunohistoquímicos demuestran que PDE II es encontrado por todo el cerebro. Por el contrario, actualmente no hay evidencia para la presencia de PDE III inhibida por GMPc en el cerebro. PDE IV, que es también conocida como la PDE de bajo Km específica del AMPc, se encuentra en muchos tejidos y es producida abundantemente en el sistema nervioso central. La familia PDE V es también referida como PDEs específicos del GMPc. También muestran una selectividad 50 veces mayor para GMPc en relación con el AMPc. La activación del fotoreceptor PDE en segmentos externos de conos y bastones es mediado por la transducina, una proteína G específica para la retina. Algunos inhibidores de PDE con posible utilidad clínica son inhibidores de PDE III o IV. Basado en la localización de PDE III en el cerebro y tejido vascular y el efecto del AMPc en la contracción del músculo y la relajación de estos tejidos, se ha desarrollado un gran número de inhibidores de PDE III para la posible aplicación clínica del tratamiento de enfermedades cardiovasculares. Gastrina La gastrina es un péptido que se presenta en varias formas moleculares en función de su tamaño, carga eléctrica molecular y actividad biológica. Generalmente se presenta, en sus formas mayores, como un péptido grande de 34 aminoácidos (G34) o como un péptido pequeño de 17 residuos (G-17) obtenido a partir del extremo COOH de G-34. Las formas menores, conocidas como minigastrina (G-14, G-6, G-4) juegan un papel responsable en la actividad biológica de la molécula, siendo precisamente los últimos cinco aminoácidos del extremo COOH, la porción funcional de la gastrina. La gastrina es producida, almacenada y segregada por las llamadas células G, localizadas en el antro gástrico y en la parte superior del duodeno. Su liberación parece estar mediada por agentes químicos que actúan directamente sobre dichas células y que proceden bien de la sangre, de las terminaciones nerviosas, de las células paracrinas vecinas o del contenido gástrico. Su secreción es estimulada por iones Ca2+ y Mg2+, por la hormona del crecimiento, por la adrenalina y por la bombesina siendo inhibida por un descenso del pH gástrico (valores de pH en torno a 2,5 o inferiores), por la somatostatina, por el glucagón, por la secretina y por el péptido intestinal vasoactivo. Jorge Marquet La gastrina tiene varias funciones fisiológicas importantes, entre ellas se puede destacar su papel, gracias a su interacción con histamina y acetilcolina, en la estimulación de la secreción ácida de las células parietales gástricas, así como la proliferación de la mucosa en el estómago, la contracción del esfínter esofágico inferior y la contracción del músculo liso y su actividad eléctrica. Desde un punto de vista patológico, la secreción excesiva de gastrina da lugar a un conjunto de signos y síntomas que se conoce como síndrome de Zollinger-Ellison. Glicina La glicina, por su parte, se forma a partir de la serina, otro aminoácido que a su vez se forma desde el ácido pirúvico, o lo que sería lo mismo, desde la glucosa en la etapa anterior al ciclo de Krebs. El precursor inmediato de la glicina es la serina, que se convierte en glicina por la actividad de la enzima serina hidroximetiltransferasa (SHMT). Al igual que para el GABA, la liberación de glicina es dependiente del Ca2+ y se han encontrado receptores postsinápticos específicos. La acción de la glicina termina con su recogida por un sistema transportador de alta afinidad. Se ha demostrado la recogida sinaptosomal de glicina radioactiva en la médula espinal y en el tronco cerebral bajo. En el caso de la glicina, que también es un neurotransmisor inhibitorio, el bloqueo de sus receptores o una deficiencia de glicina tiene unas claras consecuencias convulsivantes, por lo que sus agonistas son, lógicamente, anticonvulsivantes. La glicina es ampliamente reconocida como uno de los principales neurotransmisores inhibitorios en el S C de vertebrados, especialmente la médula espinal. Al igual que GABA, inhibe el disparo neuronal abriendo los canales de Cl- pero con características farmacológicas diferenciales. Entre los antagonistas más característicos se encuentra la estricnina, que se emplea como un potente veneno puesto que bloquea la actividad glicinérgica e impide la relajación de las estructuras esqueléticas. Los aminoácidos que pueden activar el receptor de glicina, incluyen la b-alanina, taurina, L-alanina, L-serina y prolina. Glucagón Hormona de naturaleza polipéptidica de 29 aminoácidos con un peso molecular de aproximadamente 3500 daltons. o contiene residuos de cisteína por lo que no tiene puentes disulfuro. En su mayor parte es sintetizado en las llamadas células a de los islotes pancreáticos en forma de una molécula de unos 9000 daltons de peso molecular, y por lo tanto mucho más grande, denominada proglucagón. Tanto el glucagón como las sustancias inmurreactivas similares al glucagón se forman también en células del intestino delgado y en el tejido cerebral. El proceso de secreción se localiza también en los gránulos de secreción de las células que lo sintetizan, de tal manera que a medida que van madurando, migran a la membrana plasmática dónde se fusionan. En concreto, el glucacón va a ser segregado por exocitosis siendo posteriormente descargado a la vena porta gracias a los capilares sanguíneos pancreáticos llegando al hígado antes de ser distribuido por el resto del cuerpo. La concentración de glucosa va a influir sobre la secreción de glucagón de tal manera que cuando la concentración de glucagón es baja, la glucosa va a estimular su secreción, mientras que elevadas concentraciones de ésta sustancia lo inhiben. De la misma forma, concentraciones bajas de ácidos grasos estimulan su secreción Jorge Marquet siendo inhibida cuando las concentraciones son altas. Así mismo existen otras sustancias y condiciones que afectan también la secreción de glucagón, como inhibidores se pueden señalar las comidas ricas en carbohidratos, la secretina, somatostatina, los agonistas a-adrenérgicos y los cuerpos cetónicos, mientras que ejercen un efecto estimulador los aminoácidos (en particular la arginina) , la pancreocimina, la gastrina, la hormona del crecimiento, el ayuno, las comidas ricas en proteínas, la colecistoquinina, el ejercicio, el cortisol, la acetilcolina y los agonistas b-adrenérgicos. Guanidil ciclasa La guanil ciclasa (también conocida como guanilato ciclasa) cataliza la síntesis de GMPc desde GTP en una reacción análoga a la de la adenil ciclasa. Las formas unidas a la membrana de guanil ciclasa son receptores de membrana plasmática. Estas proteínas de transmembrana poseen dominio de superficie de célula que funciona como receptor de neuropéptidos que contienen actividad catalítica de guanil ciclasa. La unión de un ligando a, y la consiguiente activación de, el dominio de receptor conduce a la activación del dominio catalítico. Estas enzimas también contienen un tercer dominio, que es denominado como dominio de proteína quinasa basado en su homología estructural a las proteínas quinasas. Se piensa que este dominio contiene un lugar de unión para en ATP, que se requiere para la actividad de la guanil ciclasa. Las formas solubles de guanil ciclasa están asociadas con el óxido nítrico. Estas enzimas son homólogas a los dominios catalíticos de las formas de unión de membranas de la guanil ciclasa. Se piensa que O activa estas enzimas vía interacciones con sus grupos prostéticos hemo. Es a través de la generación de O que numerosos neurotransmisores, incluyendo el glutamato, acetilcolina, sustancia P, histamina y bradiquinina, se piensa que activan la guanil ciclasa e incrementan los niveles celulares de GMPc en cerebro y otros lugares. La síntesis de O es catalizada por medio de una enzima denominada O sintasa. Esta enzima convierte la arginina en O libre y citrulina en una reacción que requiere un cofactor tetrahidrobiopterina y la forma reducida del dinucleótido nicotinamida-adenin fosfato ( ADPH). Sólo ciertos tipos de neuronas contienen O sintasa, aquellas para las que la enzima muestra una alta especificidad de localización en el cerebro. La O sintasa es una enzima sensible a Ca2+/Calmodulina; la unión de compuestos Ca2+/Calmodulina a la enzima resulta en la activación de la actividad catalítica. Por tanto, se podría esperar que los neurotransmisores que incrementan los niveles de Ca2+ celular estimularan la actividad de la guanil ciclasa en aquellas neuronas que contienen la O sintasa. Papeles funcionales para el AMPc y el GMPc Se ha demostrado que el AMPc sirve como un segundo mensajero intracelular para numerosas señales extracelulares en el sistema nervioso. Primero, el AMPc media aspectos a corto plazo de la transmisión sináptica: algunas acciones rápidas de ciertos neurotransmisores sobre los canales iónicos que no implica la activación de canales de entrada al ligando son mediados a través del AMPc. Segundo, el AMPc, junto con otros mensajeros intracelulares, juega un papel central en la mediación de varios aspectos de la transmisión sináptica: numerosos efectos de los neurotransmisores sobre la neurona objetivo que funcionan, tanto a corto como a largo plazo, son conseguidos por medio de mensajeros intracelulares. Esto incluye la regulación del estado metabólico general Jorge Marquet de neuronas diana, así como efectos moduladores sobre la síntesis, almacenamiento y liberación del neurotransmisor; la sensibilidad del receptor del neurotransmisor; la organización y estructura citoesquelética y el crecimiento y diferenciación neuronal. Esto también incluye aquellas acciones a largo plazo de neurotransmisoress que están mediadas por alteraciones en la expresión genética. Es importante enfatizar que el papel para el AMPc y otros mensajeros intracelulares no está limitado a acciones de neurotransmisores mediadas por medio de receptores unidos a la proteína G. La mayoría de los efectos del AMPc sobre el funcionamiento celular están mediados a través de la fosforilación proteica. Hasta ahora los mecanismos más importantes por medio de los que el AMPc ejerce sus innumerables efectos fisiológicos es a través de la activación de la proteína quinasa dependiente del AMPc. Krebs y sus colaboradores fueron los primeros en demostrarlo para la regulación del AMPc de la glucogenolisis, y poco después Greengard y sus colegas demostraron que era un mecanismo general. De hecho, ahora se sabe que la proteína quinasa dependiente del AMPc fosforila virtualmente a todos los tipos de proteínas neurales; esto responde a la capacidad del AMPc para influir en muchos aspectos diferentes del funcionamiento neuronal. ¿Cómo originan una amplia variedad de neurotransmisores y hormonas respuestas biológicas específicas a la célula y a los tejidos, si muchas de tales respuestas están mediadas por los mismos mensajeros intracelulares?. La especificidad es conseguida a varios niveles: a nivel de receptores específicos de tejidos para el neurotransmisor o hormona, a nivel de subtipos diferentes de proteína de unión de GTP, y a nivel de proteínas de sustrato específicas de tejido para proteínas quinasas. Sólo los tejidos que producen receptores específicos responderán a un neurotransmisor o a una hormona dada. Además, puesto que todas las células contienen subunidades catalíticas similares para proteínas quinasas dependientes del AMPc, la naturaleza de proteínas fosforiladas en un tejido dado depende de los tipos y cantidades de proteínas producidas en este tejido y sobre su accesibilidad a la proteína quinasa. Histamina La historia de la b-aminoetilimidazol o histamina es paralela a la de la acetilcolina (ACh). Los dos compuestos fueron sintetizados como curiosidades químicas antes de identificarse su importancia biológica; se detectaron por primera vez como sustancias que estimulaban al útero, en los extractos del cornezuelo de centeno, de los cuales fueron más tarde aislados; ambos resultaron ser contaminantes del cornezuelo por acción bacteriana. Dale y Laidlaw (1910, 1911) efectuaron estudios farmacológicos intensivos con la histamina y descubrieron que ésta estimulaba muy diversos músculos lisos y tenía intensa acción vasodepresora. En 1927, Best y colaboradores aislaron la histamina de muestras frescas de hígado y pulmón, y así advirtieron que dicha amina era un constitutivo natural del organismo. Lewis y colaboradores habían acumulado pruebas de que las células de la piel después de estímulos lesivos liberaban una sustancia con las propiedades de la histamina (sustancia H), incluida la reacción de antígeno y anticuerpo (Lewis, 1927). Ante las pruebas químicas de la presencia de la histamina en el organismo, la sustancia H de Lewis era la propia histamina. Se sabe ahora que dicha sustancia producida por el organismo (endógena) interviene en la respuesta alérgica inmediata y es una reguladora importante de la secreción ácida por el estómago; también se ha Jorge Marquet definido su participación corno neurotransmisora en el sistema nervioso central (S C). Se han identificado tres clases de receptores diferentes llamados H1 (Ash y Schild, 1966); H2 (Black y col., 1972) y H3 (Arrang y col., 1983). Los receptores H1 son bloqueados de modo selectivo los clásicos antihistamínicos (como la pirilamina) obtenidos hacia 1940. Los antagonistas de receptores H2 fueron introducidos en clínica en los comienzos del decenio de 1970. El descubrimiento de dichos antagonistas contribuyó en gran medida a renovar el interés por la histamina en biología y medicina clínica. En el decenio de 1980, se descubrieron los receptores H3 y su inhibición retroalimentaria por acciones mediadas por receptores H1. La histamina (ver figura) es una molécula hidrófila compuesta de un anillo imidazol y un grupo amino unidos por dos grupos metileno. Está distribuida en forma amplia (aunque quizá desigual) en todo el reino animal y forma parte de muchos venenos, bacterias y plantas (Reite, 1972). Las concentraciones en plasma y otros líquidos corporales por lo común son pequeñísimas, pero en líquido cefalorraquídeo humano se halla en cantidades importantes. La célula cebada es el sitio predominante de almacenamiento de la histamina en casi todos los tejidos; la concentración de esta sustancia es particularmente grande en tejidos que contienen gran número de dichas células, como piel y mucosa del árbol bronquial y de las vías intestinales. Síntesis, almacenamiento y degradación La histamina ingerida o formada por bacterias de vías gastrointestinales es metabolizada rápidamente y eliminada por la orina. Todos los tejidos de mamíferos que la contienen son capaces de sintetizarla a partir de la histidina, gracias a su contenido de L-histidina descarboxilasa. El sitio principal de depósito de la histamina en casi todos los tejidos es la célula cebada, y en la sangre, el basófilo. Una y otra sintetizan histamina y la depositan en sus gránulos secretores. La rapidez de recambio de la histamina en los gránulos secretores es pequeña, y cuando los tejidos en que abundan las células cebadas agotan sus reservas de dicho compuesto, se necesitan semanas para que se normalicen las concentraciones del autacoide en cuestión. Los sitios de formación o almacenamiento de histamina fuera de las células cebadas incluyen células de epidermis, mucosa gástrica, neuronas en el sistema nervioso central (S C), y células de tejidos en regeneración o con proliferación rápida. El recambio es acelerado en dichos sitios porque se libera continuamente histamina en vez de ser almacenada. Los sitios de producción de la sustancia fuera de las células cebadas contribuyen en grado significativo a la excreción diaria de histamina y a sus metabolitos por la orina. Dado que la Lhistidina descarboxilasa es una enzima inducible, la capacidad histaminógena de los sitios fuera de las células cebadas está sometido a regulación por factores fisiológicos y de otra índole. Se conocen dos vías importantes del metabolismo de la histamina en seres humanos (ver Ruta 20); la más notoria de ellas incluye la metilación del anillo, y es catalizada por la enzima histamina- -Metiltransferasa, que ha sido clonada recientemente y que tiene amplia distribución. Gran parte del producto, metilhistamina, es transformado por la monoaninooxidasa (MAO) a ácido metilimidazol acético; dicha reacción puede ser bloqueada por los inhibidores de la MAO. En la otra vía, la histamina es sometida a desaminación oxidativa, que es catalizada más bien por la diaminooxidasa (DAO), enzima inespecífico; los productos son el ácido imidazol acético y, al final, su ribósido. Los metabolitos poseen poca o nula actividad y son excretados por la orina. Jorge Marquet Funciones de la histamina endógena La histamina desempeña actividades fisiológicas importantes. Dado que es uno de los mediadores preformados almacenados en la célula cebada, su liberación como consecuencia de la interacción del antígeno con los anticuerpos IgE en la superficie de dicha célula interviene decisivamente en las respuestas de hipersensibilidad inmediata y alérgicas. Las acciones de la histamina en músculo liso de bronquios y de vasos sanguíneos explican en parte los síntomas de la reacción alérgica. Además, algunos fármacos de utilidad clínica actúan directamente en las células cebadas para liberar histamina, y así se explican algunos de sus efectos adversos. La histamina interviene de manera importante en la regulación de la secreción de ácido gástrico y en fecha reciente se ha identificado su función como neurotransmisor en el sistema nervioso central. La descarga de histamina explica, sólo en parte, los diversos efectos que surgen por las reacciones de hipersensibilidad inmediata. Con la activación de las células cebadas, se libera toda una gama de mediadores de la inflamación. La estimulación de los receptores IgE además de activar la fosfolipasa C y la hidrólisis de los fosfolípidos de inositol, también activa a la fosfolipasa A2, lo cual hace que surjan muy diversos mediadores que incluyen el factor activador de plaquetas (PAF) y metabolitos del ácido araquidónico. El leucotrieno D4, generado por esta vía, es un constrictor potente del músculo liso del árbol bronquial. Las cininas también son generadas durante algunas respuestas alérgicas; de este modo, las células cebadas secretan muy diversos compuestos inflamatorios además de la histamina, y cada une contribuye en medida diversa a los síntomas principales de la respuesta alérgica: constricción bronquial, hipotensión arterial, mayor permeabilidad capilar y formación de edema. La gran variedad de mediadores liberados durante la reacción alérgica explica la ineficacia de fármacos orientados contra un solo mediador. Se ha dado gran importancia a la regulación de la descarga de mediadores desde las células cebadas y los basófilos, y ellas contienen receptores vinculados con sistemas de envíos de señales que intensifican o bloquean la liberación de mediadores inducida por IgE. Los compuestos que actúan en los receptores muscarínicos y a-adrenérgicos intensifican la liberación de mediadores, si bien dicho efecto tiene poca importancia en seres humanos (Beaven, 1976). Puede lograrse inhibición notable de la respuesta secretora con adrenalina y fármacos afines que actúan en receptores b-adrenérgicos. El efecto es el resultado de la acumulación de AMPc. Sin embargo, los efectos beneficiosos de los agonistas b-adrenérgicos en estados alérgicos como el asma dependen más bien de su efecto relajante en el músculo liso de bronquios. Hay pruebas abundantes de que la histamina es un neurotransmisor en el sistema nervioso central (S C). En dicho sistema están distribuidos de manera irregular la histamina, histidina descarboxilasa y las enzimas que catalizan la degradación de histamina, y éstas se hallan concentradas en las fracciones sinaptosómicas de homogeneizados cerebrales. Los receptores de H1 están distribuidos en todo el S C y se concentran densamente en el hipotálamo. La histamina intensifica el estado de vigilia por medio de los receptores H1 (Monti, 1993), lo cual explica la capacidad sedante de los antihistamínicos clásicos. La histamina actúa en los receptores H1 e inhibe el apetito (Ookuma y col., 1993). Las neuronas que contienen histamina pueden participar en la regulación de la ingestión de líquidos, temperatura corporal y secreción de hormona antidiurética, así como en el control Jorge Marquet de la presión arterial y percepción del dolor. En las respuestas mencionadas, al parecer, intervienen los receptores H1 y H2 (Hough, 1988). Hormona del crecimiento La hormona humana del crecimiento está codificada por un gen de un grupo de cinco, localizado en el brazo largo del cromosoma 17. La hormona del crecimiento es una mezcla heterogénea de péptidos que se distinguen por su tamaño o su carga. Secreción La hormona del crecimiento es la más abundante de las que se producen en la anterohipófisis. Es sintetizada y secretada por somatótropos, que constituyen alrededor de 50% de las células secretoras de hormonas de la parte anterior de la glándula. El volumen de hormona del crecimiento secretado durante un periodo de 24 h es grande en niños, alcanza cifras máximas durante la adolescencia, y después disminuye hasta sus valores más bajos durante la edad adulta. La secreción de hormona del crecimiento es pulsátil y ocurre en \\\"brotes\\\" separados pero irregulares. Entre esos impulsos de secreción, las concentraciones de hormona del crecimiento en la circulación disminuyen hasta valores indetectables. La amplitud de los brotes de secreción es máxima por la noche, y el periodo más constante de secreción de la hormona del crecimiento ocurre poco después del inicio del sueño profundo. Por ello, las mediciones de las cifras plasmáticas de esta hormona durante el día o en el transcurso de periodos breves, tienen poca utilidad en el diagnóstico de su deficiencia. Esta liberación pulsátil está regulada por la GHRH, que estimula la liberación de la hormona, y por la somatostatina, que inhibe su liberación. Esos factores ejercen sus efectos por medio de activación de las proteínas G, lo que da lugar a un incremento (GHRH) o decremento (somatostatina) de la acumulación del AMP cíclico y del Ca2+ intracelular. También varios neurotransmisores, fármacos, metabolitos y otros estímulos influyen en la secreción de la hormona, al actuar en el hipotálamo y alterar la secreción de GHRH y somatostatina. Por ejemplo, la dopamina, la 5-hidroxitriptamina y los agonistas a-adrenérgicos estimulan la liberación de hormona del crecimiento, en tanto los agonistas b-adrenérgicos, los ácidos grasos libres, el factor del crecimiento de tipo insulina y la hormona del crecimiento misma, inhiben la liberación. La glucosa plasmática también es un potente regulador de la liberación de la hormona. En consecuencia, la hipoglucemia que sobreviene por administración de insulina y por otras causas, desencadena un rápido incremento de su secreción. De igual modo, el ejercicio, el estrés, la excitación emocional y el consumo de alimentos ricos en proteínas, son estímulos para la mayor secreción de esta hormona. Todos los efectos de esta hormona son el resultado final de su unión a un receptor de superficie celular específico que está bien diseminado por todo el organismo. El receptor maduro de la hormona del crecimiento es una glucoproteína transmembrana. Las similitudes entre la hormona del crecimiento y la prolactina son los receptores, homólogos en cuanto a secuencia de aminoácidos y organización estructural general. Aun cuando la hormona del crecimiento tiene efectos directos en el metabolismo de lípidos y carbohidratos, sus efectos anabólico y favorecedor del crecimiento son mediados por otras hormonas, denominadas en conjunto somatomedinas o factores del crecimiento similares a insulina (IGF) (Salmon y Daughaday, 1957). Jorge Marquet Hay dos IGF (IGF-1 e IGF-2), homólogas entre sí y también a la insulina, con efectos similares a los de ésta. Efectos fisiológicos de la hormona del crecimiento Como se indicó, son efectos que pueden clasificarse como directos o indirectos. Son efectos directos la estimulación de la producción de IGF en el hígado y otros tejidos, la estimulación de hidrólisis de triglicéridos en tejido adiposo, y la estimulación de la producción de glucosa en el hígado. Esos efectos son potenciados por los glucocorticoides, y se oponen a los de la insulina (y los IGF) en el metabolismo de los carbohidratos (Davidson, 1987). Los efectos anabólicos y favorecedores del crecimiento de la hormona son efectos indirectos mediados por IGF-1. La condrogénesis, y el crecimiento del esqueleto y de tejidos blandos, dependen de manera directa del IGF-1. Los efectos indirectos de la hormona del crecimiento son parecidos a los de la insulina (Davidson, 1987) y, a diferencia de los efectos directos, son inhibidos por los glucocorticoides. En casi todos los tejidos la hormona del crecimiento tiene el efecto de aumentar el número de las células, más que su tamaño, a través de IGF- 1. Fármacos utilizados en el tratamiento de síndromes de deficiencia de hormona del crecimiento. Hormona del crecimiento. Está aprobada para tratamiento de restitución en niños con deficiencia de la hormona. Los preparados de hormona del crecimiento humana disponibles en Estados Unidos se producen mediante tecnología de D A recombinante. La somatropina recombinante tiene una secuencia de aminoácidos idéntica a la de la hormona aislada de hipófisis humana. El somatrem es un análogo de la hormona del crecimiento con una secuencia de aminoácidos idéntica a la de la hormona aislada de hipófisis humana, pero con un residuo metionina adicional introducido como aminoácido aminoterminal. Ambos preparados son de eficacia equivalente, más antigénico el somatrem. La hormona crecimiento puede darse con similar resultado por vía intramuscular o subcutánea, no obstante ser preferente la subcutánea, por facilidad de autoadministración. Las concentraciones plasmáticas máximas se alcanzan dos a seis horas después de la inyección. Alrededor de 20% de la hormona circulante está ligada a la proteína de unión específica de la hormona, ya mencionada. La hormona se elimina tras una vida media de 20 a 30 min. Las concentraciones plasmáticas máximas de IGF-1 quedan de manifiesto unas 20 h después de la inyección de hormona del crecimiento. Debido a esta inducción y depuración lentas del IGF- 1, los efectos de la hormona del crecimiento duran mucho más que su supervivencia en la circulación. Dicha hormona se desintegra en hígado, riñones y otros tejidos, y poca se excreta en la orina. Factor del crecimiento similar a insulina-I. El enanismo tipo Laron es una enfermedad hereditaria rara que se caracteriza por la presencia de cifras normales o altas de hormona del crecimiento biológicamente activa, concentraciones reducidas de IGF circulantes, respuesta normal o alta a la hormona ante pruebas provocadoras, y respuesta baja o nula de IGF-1 a las inyecciones de la hormona (Laron y col., 1966). Este síndrome se debe a mutaciones del gen que codifica los receptores de la hormona, las cuales impiden la unión a ésta o causan otros defectos en los receptores que la inhabilitan para ejercer sus efectos biológicos (Rosenfeld y col., 1994). Por supuesto, en esos individuos resulta inútil el tratamiento restitutivo, ya que no responderán a la hormona. Por otro lado, hay estudios preliminares, en que enanos de tipo Laron Jorge Marquet reciben IGF-1 humano recombinante, que resultan alentadores (Rosenfeld y col., 1994), y es posible que esta forma de tratamiento se apruebe en el futuro. Dado que muchos de los efectos de la hormona del crecimiento están mediados por el IGF-1, esta última hormona puede resultar igual de eficaz que aquélla. En realidad, al igual que la hormona del crecimiento humana recombinante, el IGF-1 humano recombinante induce un efecto anabólico neto sobre el mineral óseo. Por tanto, también se encuentra en estudio clínico el uso de IGF-1 en el tratamiento de osteoporosis. Fármacos utilizados en el tratamiento de síndromes de exceso de hormona del crecimiento. Agonistas de la dopamina. La secreción excesiva de hormona del crecimiento, GHRH o IGF, causa acromegalia en adultos, o gigantismo, si la secreción excesiva empieza antes del cierre hipofisario. Los adenomas somatótropos (es decir, adenomas que producen hormona del crecimiento) explican más de 80% de los casos de acromegalia. La prevalencia y la incidencia anual de este trastorno se han estimado en 50 a 70 casos por millón y tres a cuatro casos por millón, respectivamente (Klibanski y Zervas, 1991; Melmed, 1990). El tratamiento más adecuado en pacientes con adenomas somatótropos consiste en radiación o extirpación quirúrgica de la neoplasia. La farmacoterapia está indicada en pacientes en quienes la cirugía no es curativa, y aquéllos con problemas recurrentes. La secreción de hormona del crecimiento por adenomas puede suprimiese con agonistas dopaminérgicos activos de administración oral, como la bromocriptina (Melmed, 1990). El efecto de los agonistas dopaminérgicos en la secreción de hormona del crecimiento por adenomas hipofisarios es paradójico, puesto que esos medicamentos en realidad aumentan la secreción de la hormona en la hipófisis normal. Esta paradoja puede reflejar la expansión clonal en tales adenomas, de células madre, que expresan la regulación dopaminérgica inhibitoria de la secreción característica de lactótropos, más que de somatótropos. Somatostatina y análogos. Los adenomas secretores de hormona del crecimiento retienen su sensibilidad a la somatostatina, y los análogos de la somatostatina de acción prolongada han resultado útiles para disminuir la liberación de la hormona del crecimiento por esas neoplasias. Si bien no está aprobada para el tratamiento de la acromegalia, muchos consideran que el octreótido es un medicamento más eficaz que la bromocriptina en el tratamiento de acromegalia. Con todo, una desventaja importante es que se requieren tres inyecciones subcutáneas al día para inhibir con eficacia la liberación de hormona del crecimiento durante un periodo de 24 h (Melmed, 1990). Hormonas gonadotrópicas Las hormonas hipofisarias llamadas hormona luteinizante (lutropina, LH) y hormona estimulante del folículo (felitropina, FSH), así como la hormona placentaria relacionada, gonadotropina coriónica (coriogonadotropina, CG), se denominan genéricamente hormonas gonadotrópicas, debido a sus efectos en las células gonadales. Esas tres hormonas muestran relación estructural entre sí y con la hormona estimulante del tiroides (TSH). Debido a sus composiciones similares y a su naturaleza glucoproteínica, la LH, la FSH, la CG y la TSH suelen denominarse hormonas glucoproteínicas. Secreción Jorge Marquet En ambos sexos, la LH y la FSH son sintetizadas y secretadas por las células gonadótropas en la parte anterior de la hipófisis. La CG se produce sólo en primates y caballos, y se sintetiza en células del sinciciotrofoblasto de la placenta. La subunidad a, LHb y FSHb están codificadas cada una por un gen único. En contraste, hay al menos siete genes que codifican la CGb (hCGb) o genes parecidos a los que codifican la hCGb humana, dispuestos en una agrupación en el cromosoma humano 19, que también contiene el gen que codifica la LHb. Regulación independiente de la secreción de hormona luteinizante y hormona estimulante del folículo. Las células gonadótropas adenohipofisarias sintetizan y secretan tanto LH como FSH, pero su síntesis y liberación pueden regularse de manera independiente. Esas células sintetizan más subunidades a que subunidades LHb y FSHb, lo que impulsa la relación de las subunidades b recién sintetizadas con subunidades a. Las subunidades a y b se combinan en el retículo endoplásmico, donde también ocurre el procesamiento inicial de los carbohidratos. En el complejo de Golgi ocurren más modificaciones (específicas para hormonas) de los carbohidratos. Las hormonas heterodiméricas maduras se almacenan en gránulos secretores dentro de la célula. La secreción de LH y FSH por la hipófisis es regulada de manera positiva por el decapéptido hipotalámico hormona liberadora de gonadotropina (GnRH, denominada LHRH en los primeros estudios, y que se analiza en detalle más adelante), y regulada de modo negativo por efectos de retroalimentación de los esteroides gonadales y el péptido gonadal inhibina. En mujeres, la progesterona y los estrógenos inhiben la liberación de LH y FSH. En varones, la testosterona y el estradiol inhiben la secreción de gonadotropina. Los efectos inhibidores de los esteroides gonadales siempre se deben, al menos en parte, a inhibición de la liberación de GnRH a partir del hipotálamo. Además, los esteroides gonadales también pueden actuar de manera directa en la hipófisis. Si bien dichos esteroides inhiben la secreción tanto de LH como de FSH, sus efectos en la secreción de FSH no son tan pronunciados como en la de LH. Una excepción a la retroalimentación negativa mediante esteroides gonadales en la secreción de gonadotropina es que, en ciertas circunstancias, los estrógenos pueden incrementar la secreción de LH y FSH. Desde el punto de vista fisiológico, esto sólo ocurre durante la última porción de la fase folicular en mujeres, cuando el incremento rápido y sostenido de las concentraciones de estrógenos desencadena el incremento súbito preovulatorio de la secreción de LH y FSH. Otra regulación de la secreción de gonadotropina por la hipófisis se logra mediante la inhibina, un péptido producido tanto en los ovarios como en los testículos en respuesta a la FSH. La inhibina suprime de manera selectiva la síntesis de FSH y su secreción, sin efectos conocidos en la síntesis y secreción de LH (de Jong, 1988). En el feto, las concentraciones de LH y FSH aumentan a partir de los 80 a 150 días de gestación, una vez que se ha establecido el sistema porta hipotalámicohipofisario y las neuronas que secretan GnRH son operantes. o obstante, a partir de entonces los esteroides gonadales inhiben la liberación de gonadotropina. Por tanto, en el momento del nacimiento, las cifras de gonadotropina son indetectables. Con todo, debido al decremento de los estrógenos y la progesterona previamente proporcionados por la placenta, las concentraciones de gonadotropina aumentan poco después del nacimiento; permanecen altas durante algunos meses, pero después disminuyen y quedan suprimidas hasta la pubertad. Durante esta última se inicia la secreción de GnRH, lo que desencadena la de LH y FSH. La hipófisis descarga estas dos últimas de una manera pulsátil (alrededor de Jorge Marquet un pulso cada 1.5 a tres horas en varones; uno cada una a cinco horas en mujeres), en respuesta a impulsos de GnRH. La frecuencia y amplitud de los pulsos de GnRH dictan si se descargan o no LH o FSH, y la magnitud de cada respuesta. Debido a los cambios de las concentraciones de gonadotropina que resultan de su liberación pulsátil, se ha sugerido que se pruebe un fondo común de dos o tres muestras de sangre, más que sólo uno de ellos, para obtener una medición más exacta de las cifras plasmáticas de gonadotropina. Otra complicación en la valoración de las cifras de esta hormona es el hecho de que la proporción entre la fracción inmunorreactiva y la bioactiva no necesariamente es constante, debido, al menos en parte, a variabilidad de la naturaleza de la glucosilación de las hormonas. En varones, la liberación de LH y FSH es muy concordante, aunque la magnitud de los impulsos de LH es mayor que la de los de FSH. Al contrario de lo que sucede en mujeres, este patrón paralelo de secreción de LH y FSH persiste durante todo el lapso de vida de los varones. Durante la vida fértil de la mujer ocurre un patrón más complejo de secreción de LH y FSH, como resultado del ciclo menstrual. De este modo, si bien las gonadotropinas todavía se liberan de una manera pulsátil, las concentraciones generales de hormona varían con el ciclo menstrual. En el patrón de secreción de LH y FSH durante ese periodo puede observarse que las cifras de LH siempre son más altas que las de FSH durante la menstruación. Los cambios más notorios de las concentraciones de gonadotropina son los incrementos súbitos preovulatorios de LH y FSH. En ese momento, la concentración plasmática de FSH aumenta desde 5 a 15 IU/ml hasta 12 a 30 IU/L, y la concentración plasmática de LH aumenta desde 5 a 25 IU/L hasta 25 a 100 IU/L. Los incrementos preovulatorios de las gonadotropinas se denominan brotes, porque las concentraciones de hormona se incrementan con rapidez (en el transcurso de uno a dos días), alcanzan un máximo, y después disminuyen rápidamente (en uno a dos días). En etapas más avanzadas de la vida, cuando ocurre la menopausia, la función ovárica cesa. Dado que ya no hay esteroides ováricos ni inhibina para suprimir la secreción de LH y FSH, se produce un gran aumento de la secreción de gonadotropina, y las cifras de FSH son más altas que las de LH en posmenopáusicas. Secreción de gonadotropina coriónica. En etapas muy tempranas del embarazo, aun antes de la implantación, las células trofoblásticas del blastocisto empiezan a secretar CG. Efectos fisiológicos de las gonadotropinas El principal efecto fisiológico de las gonadotropinas es promover la gametogénesis o, en su defecto, la producción de esteroides gonadales. Acción de las gonadotropinas en los testículos. En varones, la LH estimula la síntesis de novo de andrógenos, principalmente testosterona, por las células de Leydig. La testosterona secretada se requiere para la gametogénesis y para conservación de la libido y de las características sexuales secundarias. Por otro lado, la FSH no participa en la producción de esteroides gonadales en varones, pero es esencial para la producción de espermatozoides normales. Las células de Sertoli, que expresan receptores de FSH de superficie celular, se extienden desde la membrana basal hasta la luz de los túbulos seminíferos, y envuelven a los espermatozoides en desarrollo, que emigran entre dichas células hacia la luz del túbulo. Las uniones estrechas entre las células de Sertoli forman una barrera hematotesticular. Aunque no se comprenden a fondo Jorge Marquet los mecanismos por los cuales la FSH favorece la espermatogénesis, dicha hormona parece estimular a las células de Sertoli para que sintetice muchas de las proteínas y nutrimentos que necesitan los espermatozoides en maduración. Otra consecuencia importante de los efectos de la FSH es el incremento de la síntesis de proteína de unión a andrógenos. Si bien esta última se libera en la circulación general, también se secreta de modo directo en la luz de los túbulos seminíferos. En ese sitio, sirve para proporcionar concentraciones locales altas de andrógenos, donde se necesitan para el desarrollo de los espermatozoides. Mientras que la gametogénesis depende tanto de la FSH como de la LH, la producción de esteroides gonadales en varones sólo depende de la LH. En consecuencia, la supresión selectiva de los efectos de la FSH conduciría a alteraciones de la producción de espermatozoides, sin afectar la biosíntesis de testosterona y, de este modo, representa una oportunidad mecanística potencial para la creación de anticonceptivos para varones. Acción de las gonadotropinas en los ovarios. Los efectos de la LH y de la FSH en los ovarios son mucho más complejos que en los testículos y, a veces, son interdependientes. El efecto general de la FSH consiste en estimular la síntesis de estrógenos, y favorecer el crecimiento de los folículos en desarrollo, en tanto el efecto general de la LH es inducir ovulación y estimular la síntesis de progesterona. Al principio de la fase folicular de cada ciclo menstrual, se inicia el crecimiento y desarrollo de varios folículos. Durante la fase folicular, la FSH estimula la producción de estrógenos en células de la granulosa, al estimular la conversión de andrógenos en estrógenos. Los andrógenos, a su vez, se sintetizan de novo en células de la teca en respuesta a la LH, y quedan a disposición de las células de la granuloso por medio de difusión desde células de la teca adyacentes. La diferenciación de las células de la granulosa durante el crecimiento folicular incluye la adquisición (dependiente de FSH y estradiol) de receptores de LH/CG, lo que prepara a las células de la granulosa para responder al brote preovulatorio de LH que ocurre a la mitad del ciclo. Durante la foliculogénesis, normalmente sólo un folículo (el folículo dominante) se selecciona del fondo común de folículos en crecimiento, para que siga creciendo hacia el folículo preovulatorio, o de Graff. El brote de LH origina rotura del folículo preovulatorio, y liberación del óvulo. Durante la fase luteínica del ciclo menstrual, la LH estimula la producción de progesterona y estrógenos por el cuerpo amarillo (cuerpo lúteo). La progesterona así producida es fundamental en la preparación del útero para la implantación potencial de un óvulo fecundado. Si el óvulo queda fecundado, la producción subsecuente de CG por el blastocisto \"rescata\" el cuerpo amarillo, y conserva su secreción de progesterona y estrógenos hasta que la placenta pueda sintetizar cantidades adecuadas de esas hormonas esteroides. Sin embargo, si no hay fecundación del óvulo liberado, el cuerpo amarillo degenera, por la falta de estimulación continua por CG derivada del blastocisto, y disminuye la producción de progesterona y estrógeno. Hormonas Adenohipofisarias Las hormonas peptídicas producidas en la parte anterior de la hipófisis (hipófisis anterior) son esenciales para la regulación del crecimiento, la reproducción y el metabolismo intermediario. Su síntesis y secreción dependen de hormonas de origen hipotalámico, de hormonas de las glándulas endocrinas periféricas, del efecto de enfermedades y de muchos fármacos. Las interrelaciones entre la hipófisis y las glándulas endocrinas periféricas son un buen ejemplo de la Jorge Marquet regulación por retroalimentación (retroacción). Una comprensión de esas interacciones ha sido útil en el diagnóstico y el tratamiento de trastornos endocrinos, así como para evaluar algunos de los efectos adversos de fármacos que afectan al sistema endocrino. Además, al reconocerse las estructuras de las hormonas de la hipófisis anterior, y con la creación de técnicas modernas para la síntesis de péptidos y la producción de proteínas recombinantes, las hormonas peptídicas y proteínicas de esta parte de la hipófisis y el hipotálamo se han convertido en importantes agentes de diagnóstico y tratamiento. En los vertebrados se reconocen 10 hormonas de la porción anterior de la hipófisis. Según sus características estructurales, son sustancias que pueden clasificarse en tres grupos (ver cuadro). La del crecimiento y la prolactina pertenecen a la familia de las hormonas somatotrópicas. La familia de hormonas glucoproteínicas comprende la hormona estimulante del tiroides, la luteinizante y la estimulante del folículo (foliculostimulante). La corticotropina, las dos hormonas estimulantes de melanocitos y las dos lipotropinas, forman una familia derivada de la hormona propiomelanocortina. Además, dos hormonas polipeptídicas sintetizadas por la placenta, el lactógeno placentario y la gonadotropina coriónica, son miembros de las familias de hormonas somatotrópicas y glucoproteínicas, respectivamente. Salvo las dos hormonas estimulantes de los melanocitos y las dos lipotropinas, en seres humanos se ha demostrado la importancia de las otras seis hormonas anterohipofisarias y los dos homólogos placentarios. Sin embargo, aún no puede negarse la posible importancia de las otras cuatro, ni la probable existencia de otras hormonas de la parte anterior de la hipófisis. La síntesis y liberación de las hormonas anterohipofisarias dependen en gran medida del sistema nervioso central. El control hipotalámico de la función de la parte anterior de la hipófisis lo ejerce un grupo de hormonas llamadas hormonas o factores liberadores. Estas sustancias se originan en la región de la eminencia media y alcanzan la hipófisis por medio del sistema porta hipotalámico-adenohipofisario. En la actualidad se reconocen seis hormonas hipotalámicas con efectos bien definidos sobre la porción anterior de la hipófisis: hormona liberadora de hormona del crecimiento, somatostatina, hormona liberadora de gonadotropina, hormona liberadora de tirotropina, hormona liberadora de corticotropina, y dopamina. Insulina La insulina es un polipéptido formado por 51 residuos de aminoácidos y fue la primera estructura primaria de proteína que se determinó (Sanger y cols., 1951) y la primera proteína sintetizada (Katsoyannis, 1961; Zanh y cols., 1964; iu y cols., 1963). Esta sustancia se segrega en el páncreas, más concretamente en las células b en los llamados islotes de Langerhans, en forma de precursor inactivo, la proinsulina, que una vez sintetizada se transfiere, en un proceso dependiente de energía, al aparato de Golgi. La estructura activa está compuesta de dos cadenas unidas por dos puentes de disulfuro. Una vez en el aparato de Golgi, se almacena en forma de gránulos y es liberada por medio de un proceso de emiocitosis. De la insulina que llega al hígado, prácticamente la mitad es eliminada y la que alcanza la circulación periférica tiene una vida media de unos 20 minutos y es, posteriormente destruida por la insulinasa del hígado y del riñón. Jorge Marquet La secreción de insulina en respuesta a la glucosa se realiza en dos pasos, en el primero se libera la hormona previamente sintetizada y, en el segundo, se debe a la conversión de precursores. La liberación de la insulina se halla bajo la acción de los estimulantes de los receptores b, como el isoprotenerol, y es inhibida por agentes bloqueantes b, como el propanolol. Su liberación se inhibe por los estímulos vagales, por la adrenalina, noradrenalina, serotonina y por la 2desoxiglucosa. La respuesta insulínica es muy elevada durante la infancia y la adolescencia, sin que existan diferencias con respecto a la tolerancia a la glucosa en los distintos grupos. Alrededor de 1890 Mering y Minkowsky habían demostrado que la extirpación del páncreas produce, en animales de laboratorio, un padecimiento similar a la diabetes mellitus. Posteriormente, Banting y colaboradores, lograron extraer el principio activo del páncreas y demostraron su utilidad terapéutica tanto en perros diabéticos como en humanos; estos estudios se realizaron entre 1921 y 1922 y algún tiempo después recibió el premio obel de Fisiología y Medicina. En 1926 ya se contaba con insulina cristalina, y cuarenta años después Langer estableció su secuencia de aminoácidos, por el que obtuvo el premio obel de Química. Los estudios acerca de la insulina han continuado avanzando. Actualmente podemos cuantificar con precisión la cantidad de insulina que hay en la sangre y en los diversos tejidos (metodología que está asociada a otro premio obel); además existen muy diversos preparados de insulina con diferentes velocidades de absorción para un mejor tratamiento de los pacientes. La insulina es la principal hormona encargada de disminuir los niveles de glucosa en sangre. Esta hormona aumenta el transporte de glucosa al interior de las células y su conversión a glucógeno; además aumenta la oxidación del azúcar. Favorece el proceso de síntesis de lípidos y disminuye tanto la movilización de grasa de los depósitos, como su oxidación en el hígado; además, aumenta el transporte de algunos aminoácidos en las células blanco. Estas acciones ocurren rápidamente, no obstante, se sabe que la insulina ejerce acciones más tardías, por ejemplo el ser un factor de crecimiento celular. El conocimiento de la estructura del receptor de la insulina ha sido muy importante, es una proteína de peso molecular aproximado de 310.000 Daltones que está formada por dos subunidades llamadas alfa con peso de 125.000 y dos beta con peso aproximado de 90.000 Daltones, enlazadas por uniones disulfuro. Parece existir sólo un gen para el receptor de la insulina, pero por procesamiento alternativo del AR que lo codifica, da origen a los dos subtipos de receptores para la hormona. Hay evidencia de que el receptor es sintetizado como una sola proteína y posteriormente es dividido y procesado. El procesamiento de este precursor del receptor no sólo involucra el fraccionamiento en sus subunidades, sino que además participan otros procesos como la incorporación de azúcares. Parece que este procesamiento ocurre en vesículas especializadas del aparato de Golgi. Las subunidades alfa contienen el sitio de fijación de la insulina. Hay evidencia de que podría existir más de un sitio para la hormona y de que quizá haya cierta interacción de un sitio con el otro. Kasuga y Kahn demostraron que el receptor tiene actividad de proteína quinasa de tirosina. Posteriormente el gen que codifica el receptor de la insulina fue clonado y ha sido expresado en muchos sistemas, así como sujeto a diferentes manipulaciones (mutaciones, formación de quimeras, etc.) para avanzar en el mecanismo de su acción. El receptor se fosforila tanto por su Jorge Marquet propia actividad de tirosina quinasa (autofosforilación) como por otras quinasas (fosforilación heteróloga). Una las principales acciones de la insulina es disminuir la concentración de glucosa en la sangre, lo cual se logra al aumentar el transporte de azúcar al interior de las células. En cuanto a los mecanismos por los que esto se produce, se sabe que el transporte de la glucosa se lleva a cabo por medio de un transportador específico, el cual se ha aislado, e incluso reconstituido, en membranas artificiales. El cómo aumenta la insulina el transporte del azúcar, se han buscado posibles activadores sin encontrarse ninguno. Recientemente se ha descubierto que el número de transportadores en la membrana plasmática aumenta considerablemente bajo la acción de la insulina. Al igual que con los receptores, los transportadores se localizan no sólo en la membrana plasmática, sino también en vesículas intracelulares. Además se ha visto que bajo la acción de la insulina los transportadores intracelulares de glucosa se incorporan a la membrana plasmática; por lo tanto, el número de transportadores disminuye en las vesículas intracelulares y aumenta en la membrana plasmática. Al terminar la acción de la insulina el proceso se revierte. Mecanismo de acción de la insulina La insulina actúa en varias reacciones celulares. Primero, se une a receptores específicos que se encuentran en las células efectoras, la interacción que se produce entre esta sustancia y sus receptores va seguida de la disminución de los niveles intracelulares de AMPc. La insulina una vez unida a sus receptores impide el aumento de AMPc provocado por el glucagón y las catecolaminas y modera los niveles hepáticos de AMPc. Por lo tanto, una de las acciones de la insulina es modular la actividad de las hormonas dependientes del AMPc. Cuando se une a los receptores también facilita la penetración de la glucosa y de aminoácidos a las células del tejido adiposo y muscular por medio de diferentes mecanismos. En este caso, la insulina interviene de manera indirecta en el transporte de los ácidos grasos por la célula adiposa, puesto que estimula la producción de lipoproteínlipasa, una enzima que también estimula la hidrólisis de los triglicéridos plasmáticos. Este polipéptido también influye de manera significativa en las vías metabólicas que siguen tanto la glucosa, los aminoácidos y los ácidos grasos después de la penetración en la célula. Básicamente, la insulina: Estimula las vías que dan lugar a la producción de energía a partir de la glucosa, a una acumulación de energía en forma de glucógeno y de grasas. Estimula la síntesis de diversos tipos de proteínas, al mismo tiempo que interfiere en sus vías de degradación. Interfiere en la gluconeogénesis. Actúa como antagonista con las acciones mediadas por el AMPc. Aumenta la captación celular de sodio, potasio y de fosfato inorgánico, independientemente de la utilización de la glucosa. Estimula la síntesis de mucopolisacáridos. Patologías relacionadas con la insulina Se puede comprobar la importancia de la insulina en diferentes funciones metabólicas por el grave estado catabólico que se desarrolla en las personas que padecen diabetes, cuando se reduce o desaparece su aporte. Sin duda, gran parte del interés que se generado la insulina se debe a su importancia en el mantenimiento de los niveles de glucosa en la sangre y en el tratamiento de la diabetes mellitus. Jorge Marquet Hormona liberadora de gonadotropina La hormona liberadora de gonadotropina (GnRH o LHRH) se encarga de regular la síntesis y secreción de FSH y LH. La G RH endógena madura es un péptido de 10 aminoácidos. Secreción La de GnRH está regida por el \"generador de secreción intermitente de GnRH\" (u \"oscilador de GnRH\"), que reside en la porción mesiobasal del hipotálamo, por mecanismos no del todo aclarados. Aunque es activa durante las etapas fetal y temprana de la lactancia, la secreción de GnRH se suprime después hasta el inicio de la pubertad. La GnRH es descargada por las neuronas hipotalámicas en la circulación porta hipofisaria, donde entra en contacto con los receptores de GnRH sobre gonadótropos hipofisarios. Una característica clave de la secreción de G RH es su liberación pulsátil. Con todo, debido a la vida media breve de la GnRH y a la inaccesibilidad de la circulación porta hipofisaria, es difícil medir de modo directo las concentraciones secretadas de GnRH. Por tanto, en los seres humanos el patrón de secreción de GnRH se ha inferido en gran parte a partir de los patrones de LH y FSH circulantes. La frecuencia de impulsos de GnRH y la amplitud de los mismos determinan si se secreta FSH, LH o ambas, y las cantidades relativas de cada una. Los esteroides gonadales pueden ejercer regulación negativa de la secreción de GnRH. o obstante, como se mencionó, en ciertas circunstancias el estradiol puede tener una influencia positiva sobre la secreción de GnRH; por ejemplo, justo antes del incremento súbito preovulatorio de LH y FSH en mujeres. Se ha informado que muchos otros factores hormonales, neurales, metabólicos y ambientales influyen en la secreción de G RH. Por ejemplo, se ha informado que los neurotransmisores inhibidores (p. ej., ácido g-aminobutírico), los aminoácidos excitadores (puede ser ácido glutámico), los péptidos opioides endógenos, las monoaminas cerebrales provenientes de las vías noradrenérgica, dopaminérgica y serotoninérgica, la acetilcolina y las secreciones de la glándula pineal (como melatonina y vasotocina), regulan la liberación de GnRH. El ejercicio vigoroso prolongado, o la pérdida importante de peso, también causarán inhibición de la secreción de GnRH, lo que en mujeres da por resultado amenorrea. Melatonina La melatonina es una neurohormona que se sintetiza en la glándula pineal (epífisis). Ésta en los humanos pesa alrededor de 150 mg. y ocupa la depresión entre el colículo superior y la parte posterior del cuerpo calloso. Aunque existen conexiones entre la glándula pineal y el cerebro, aquélla se encuentra fuera de la barrera hematoencefálica y está inervada principalmente por los nervios simpáticos que vienen de los ganglios cervicales superiores. En 1917 se observó in vitro que extractos de glándula pineal clareaba la piel de sapo. A finales de los 50, Lerner y colaboradores aislaron la hormona pineal que producía este efecto y describieron su estructura química: 5-metoxi- acetiltriptamina (melatonina). Metabolismo de la melatonina La melatonina es sintetizada desde la serotonina, y la epífisis contiene todas las enzimas necesarias para sintetizar la serotonina desde el triptófano, así como dos enzimas requeridas para convertir la serotonina en melatonina (Ruta 1). La enzima que limita la cantidad, serotonina -acetiltransferasa, convierte la Jorge Marquet serotonina en -acetilserotonina, que es convertido a melatonina por medio de la enzima 5-hidroxiindol-O-metiltransferasa, que utiliza como donante del grupo metil a la S-adenosil metionina. Un rasgo único de la glándula pineal es que la síntesis y secreción de la melatonina está profundamente influida por el ciclo día-noche. Durante la luz del día, la síntesis y secreción de melatonina son reducidas, ya que el impulso va los nervios simpáticos que inervan la glándula pineal. Al comienzo de la noche, hay una activación de estos nervios, y el incremento en la liberación de noradrenalina desde éstos activa los b-adrenoceptores de la glándula pineal para aumentar la formación de AMPc, con la activación de los a1-adrenoceptores se amplifica más la respuesta. Este segundo mensajero provoca la activación de la serotonina -acetiltransferasa que va a incrementar la síntesis de melatonina. Por tanto, la glándula pineal funciona como un transductor neuroendocrino. En mamíferos, la información fotosensorial que entra por la retina influye en la actividad de sus proyecciones neuronales, que sirve finalmente para inhibir o estimular la secreción de serotonina. En animales aislados en oscuridad continua el ritmo circadiano de secreción de melatonina. Entonces la síntesis de melatonina se lleva a cabo desde un reloj endógeno, probablemente situado dentro del núcleo supraquiasmático del hipotálamo, habiendo sido entrenado normalmente en el ciclo día-noche. Implicaciones funcionales de la melatonina Los efectos fisiológicos y conductuales exactos de la melatonina es humanos son aun inciertos. Quizá lo más comprobado sea su papel en la reproducción, particularmente en mamíferos que se reproducen estacionalmente tales como hamsters u ovejas que organizan sus ciclos reproductivos a través de cambios en el fotoperiodo. La información sobre la duración del día puede ser transmitida por el eje hipotálamo-hipófiso-gonadal por medio del patrón de producción de melatonina. Aunque se creía que los efectos de la melatonina sobre la reproducción era únicamente antigonadotróficos, se ha visto que la melatonina puede ser capaz de causar efectos progonadotróficos. El tipo de efecto provocado por la melatonina depende del momento en el fotoperiodo en el que es administrada, la especie y la dosis administrada. Monoaminas Constituyen el grupo principal de neurotransmisores del sistema nervioso (S ). La característica diferencial de estas sustancias es la presencia de un grupo amino (H2), por lo que se denominan monoaminas o también aminas biógenas. Proceden de aminoácidos precursores y forman dos grupos: las catecolaminas, derivadas de la fenilalanina, aunque en la biosíntesis nerviosa acortan el camino iniciándolo en la paratirosina; y las indolaminas, que derivan del triptófano. Las catecolaminas incluyen la dopamina, la noradrenalina y la adrenalina; mientras que en las indolaminas es la serotonina su neurotransmisor. La diferencia entre ellas hace referencia al núcleo o anillo central de su estructura molecular como se corresponde con la propia diferencia estructural del aminoácido de procedencia. Presentan una situación troncoencefálica y también cerebral, interviniendo esencialmente en la modulación funcional de grandes regiones cerebrales, como los núcleos grises basales, el sistema límbico y la corteza. De ahí que la modificación de sus niveles se haya relacionado con las alteraciones afectivas y las expresiones psicóticas, por lo que son una autentica referencia en las principales psicopatologías. Jorge Marquet Motilina Es un péptido lineal de 22 aminoácidos con la particularidad de que su secuencia es totalmente diferente a la de cualquier otro péptido gastrointestinal. Se distribuye en el intestino gracias a las células enterocromafines, siendo particularmente abundante en el intestino delgado proximal. Su liberación depende de un proceso de acidificación por parte del duodeno, mientras que su inhibición se debe a la alcalinización. Así mismo se ha observado que la administración intravenosa de glucosa, aminoácidos y secretina también producen un efecto inhibidor de motilina. Su función básica es la estimulación de la musculatura lisa gastrointestinal, en concreto ejerciendo un papel en la contracción del músculo liso de la parte superior del tracto gastrointestinal, participando en la iniciación del complejo mioeléctrico en la región antroduodenal y en la contracción del esfínter esofágico inferior durante el ayuno. Así mismo, promueve un rápido vaciamiento gástrico de nutrientes sólidos, retrasando el de líquidos al mismo tiempo que estimula la producción de pepsina. européptidos La investigación en neuroquímica en los últimos años ha proporcionado una gran cantidad de información sobre los péptidos neuroactivos. En cuanto a los neuropéptidos, lo más sorprendente de su descubrimiento ha sido que, en algunos casos, aunque se sabía que actuaban en el cuerpo humano como hormonas, se ha ampliado el campo de acción de los mismos. Por ejemplo, el péptido intestinal vasoactivo (VIP) y la colecistoquinina (CCK) se sabía que actuaban como hormonas gastrointestinales, de acción local, y posteriormente se aislaron en el sistema nervioso central (S C), donde se comprobó que llevaban a cabo una actividad fisiológica importante así como otras propiedades que definen su papel neurotransmisor y neuromodulador. Sin embargo, en otros casos, el estudio más detallado ha supuesto un cambio y alejamiento de la idea inicial que se tenía sobre el funcionamiento de los mismos. Ejemplos de este segundo caso son la vasopresina y la oxitocina. Por último otros péptidos, como las endorfinas y encefalinas, se consiguieron aislar del S C gracias a su enorme capacidad para imitar las acciones básicas de la morfina, por esto se les denomina opiáceos endógenos. o obstante, aunque se admite el concepto de neurona peptidérgica después de mucha investigación, los neuropéptidos deben considerarse como posibles neurotransmisores de diversas regiones del S C. Los neuropéptidos presentan algunas características que los diferencian de los neurotransmisores clásicos, entre ellas destaca que se encuentran en una concentración mucho más pequeña pero tienen acciones más potentes. Sistemas peptidérgicos Gracias a nuevos métodos de investigación, como el radioinmunoensayo y la cromatografía líquida de alto rendimiento, se ha podido determinar el papel neurotransmisor tanto de los péptidos que ya se conocían por su intervención periférica y local, como del nuevo grupo de péptidos de acción cerebral como las encefalinas y las endorfinas. Aunque se considera los péptidos como posibles neurotransmisores hay algunas diferencias con respecto a los mismos: Su gran potencia, aunque se encuentran en cantidades menores al resto de neurotransmisores. Jorge Marquet La biosíntesis, que parece ser similar al de las hormonas proteicas y otras proteínas secretoras. El péptido es una molécula relativamente grande, lo que conlleva situaciones no tan fáciles de regular como las de un neurotransmisor clásico, es decir, una molécula sencilla. El neuropéptido exige una síntesis compleja y problemática que también podría producirse a partir de la formación por parte de la neurona de compuestos proteicos que, almacenados en los botones terminales, fuesen degradados por proteolisis y liberaran fragmentos que pudieran ser de utilidad neurotransmisora. Otra dificultad añadida es que, al ser moléculas grandes, su inactivación por recaptura constituye un problema, pero también lo es, y más, su degradación metabólica extracelular, lo que nos lleva a pensar en términos generales que los neuropéptidos deben ejercer una actividad esencialmente cotransmisora o neuromoduladora. Teniendo en cuenta lo anterior, lo más fácil es pensar que los neuropéptidos van a coexistir con los neurotransmisores, y su papel puede ser el de un neuromodulador. Por tanto, podemos hablar de neurotransmisores y cotransmisores con la concreta sofisticación de la acción de los neurotransmisores clásicos. Los péptidos neurotransmisores más conocidos son las encefalinas y las endorfinas, que actúan sobre los receptores opiáceos endógenos; pero la lista es cada vez más amplia. Su liberación podría ser simultánea con la de los neurotransmisores clásicos, teniendo, por tanto, amplias repercusiones conductuales o simplemente expresar propiedades sobre los procesos psíquicos como la afectividad, la motivación, el aprendizaje y la memoria. La lista de neuropéptidos que actualmente se están investigando en cuanto a su distribución, contenido y potencia farmacológica es casi interminable, por lo que es imposible desarrollarlos todos. ormalmente se sintetiza un péptido precursor o pre-proteínas, las cuales se desplazan a las cisternas del retículo endoplasmático, donde se desintegra la secuencia \"pre\" para producir una pro-proteína, las cuales se transportan al aparato de Golgi donde van a escindirse para producir péptidos más cortos, posteriormente para que tenga lugar la finalización del proceso postranslacional van a ser reunidas en los gránulos neurosecretores y se van a transportar a los terminales nerviosos para su almacenamiento y posterior liberación. Puede tener lugar una amidación en el terminal carboxilo (C) y una acetilación del terminal amino ( ), se pueden constituir uniones de disulfuro, ciclarse el glutamato, etc. Hay muchas familias parecidas de neuropéptidos, pero se diferencian en secuencias peptídicas que son esenciales para su actividad. Cada miembro de la familia se puede encontrar sintetizado en un órgano o región del cerebro distinto, esto viene determinado por el procesamiento de las enzimas que allí existan. Por ejemplo, dentro de la familia de péptidos CCK, el CCK-8 se encuentra en el cerebro mientras que el CCK-3 está en el intestino. En cuanto a su desactivación, al no haberse encontrado sistemas de transporte de membrana efectivos, parece que ésta se lleva a cabo por medio de la acción de las peptidasas activas. Por tanto, no son recaptados y reciclados por la neurona y se deduce que la cantidad de péptidos que se vayan a liberar depende de los almacenamientos adecuados de sus proteínas precursoras. Se sabe que algunos neurotransmisores peptídicos se sintetizan y liberan desde las neuronas del S C, realizando un papel hormonal ya establecido en la hipófisis, lo novedoso es, como ya hemos dicho, su funcionamiento como neurotransmisor. Jorge Marquet Otra característica también muy relevante es la coexistencia, dentro de la misma neurona, de neuropéptidos con otros péptidos o neurotransmisores. Cuando se liberan las dos sustancias, los péptidos tienen la capacidad de modular la acción del neurotransmisor clásico y también de actuar por separado sobre células postsinápticas. Resumiendo toda esta información nos encontramos con el problema de cómo denominar entonces a todas estas sustancias, ya que actúan como hormonas, neurotransmisores y neuromoduladores. o obstante, una sustancia puede actuar como neurotransmisor y también poseer cualidades moduladoras y hormonales en otros lugares que tengan receptores para esta sustancia. Algunos de los neuropéptidos también existen en el sistema gastrointestinal, donde funcionan como neurotransmisores periféricos u hormonas. Los péptidos neurogastrointestinales son colecistoquinina (CCK), Péptido intestinal vasoactivo (VIP), neurotensina, sustancia P, somatostatina, encefalinas, bombesina. Estos péptidos están organizados en familias en base a estructuras relacionadas y con una secuencia peptídica común que es la responsable del tipo de actividad característica. En general los péptidos pueden dar lugar a muchas variaciones en el comportamiento, cuando se administran en humanos y animales de experimentación. Éstas van en la línea de modificación de las emociones y del estado de ánimo, así como efectos analgésicos de las encefalinas y endorfinas. européptido Y El neuropéptido Y ( PY) recibe este nombre por tener un residuo terminal de tirosina, otro residuo carboxiterminal de tirosina amida, y la Y se refiere a la abreviatura de la tirosina según el código internacional. Este péptido se localiza tanto en el cerebro como en el sistema gastrointestinal. Mediante diferentes estudios se ha revelado una amplia distribución del PY en el sistema nervioso periférico y central. En este último, el hipotálamo, núcleo accumbens y amígdala son regiones especialmente ricas en el péptido y en la médula espinal se puede encontrar en la sustancia gelatinosa y en la región ventral de la médula espinal sacra. PY aparece en las mismas neuronas de la corteza cerebral y de los ganglios basales que la somatostatina por lo que podría sugerirse que coexisten, así como con las catecolaminas y neurotransmisores catecolaminérgicos en otras regiones. El PY tiene una actividad vasoconstrictora muy potente y, aunque no se sabe si actúa como neurotransmisor o neuromodulador, se ha comprobado que es liberado por los nervios esplénicos y que modifica la liberación de noradrenalina y acetilcolina in vitro. eurotensina La neurotensina es un péptido de 13 aminoácidos que se aisló por primera vez en el hipotálamo, por sus efectos sobre la vasodilatación e hipotensión local, es decir, sobre la presión sanguínea. Además tiene otros efectos periféricos como son: Disminución de la actividad motora. Estimulación de la contracción uterina. Relajación del duodeno. Incremento de la permeabilidad vascular. Disminución de la secreción gástrica. Jorge Marquet Por otro lado, las acciones que tiene la neurotensina a nivel central son muy variadas, están mediadas por el hipotálamo más que por la hipófisis e incluyen: Analgesia. Inducción de una potente hipotermia. Refuerzo de la liberación de hormonas ACTH, FSH y LH. Junto con la bombesina, la neurotensina es una de las sustancias endógenas hipotérmicas más potentes, esto es por el terminal C de la molécula. Por otro lado, los efectos analgésicos son bloqueados por antagonistas opiáceos, lo que significa que la analgesia no está posibilitada por las vías opiáceas. Distribución de la neurotensina La neurotensina se encuentra en grandes proporciones en la sustancia gelatinosa, el núcleo del nervio trigémino y la sustancia gris periacuduectal, regiones implicadas en la nocicepción. o obstante, el 95% del total contenido en el organismo se localiza en el tracto gastrointestinal, sobre todo, en la mucosa del íleo. En el S C, al igual que la sustancia P y la somatostanina, está más concentrada en la sustancia gelatinosa, núcleo del trigémino, núcleo accumbens, sustancia negra, hipotálamo, área preóptica, amígdala, sustancia gris central del mesencéfalo. También existen fracciones de neurotensina de 6 ó 7 aminoácidos en el cerebro. Se ha estudiado las interacciones de la neurotensina con los sistemas dopaminérgicos y los efectos opuestos a TRH. La neurotensina se localiza abundantemente en los receptores de los núcleos de las catecolaminas, la sustancia negra, tegmento ventral y locus coeruleus. La neurotensina como neurotransmisor Se ha localizado la neurotensina en subfracciones sinaptosómicas del tejido nervioso de zonas concretas del sistema nervioso. Se libera mediante un mecanismo dependiente de calcio mediante niveles despolarizantes de potasio. Aplicada localmente, inhibe selectivamente las neuronas del locus coeruleus, pero excita las neuronas de la médula espinal. Es inactivada por medio de las endopeptidasas y posee lugares de receptores específicos según análisis de unión de ligandos y estudios autorradiográficos. Estos receptores se presentan con alta densidad en las regiones cerebrales enriquecidas en la misma neurotensina, por tanto se puede apostar su papel de neurotransmisor o neuromodulador del S C. oradrenalina La noradrenalina es un neurotransmisor de catecolamina de la misma familia que la dopamina y cuya fórmula estructural es C8H11 O3. Los cuerpos celulares que contienen noradrenalina están ubicados en la protuberancia y la médula, y proyectan neuronas hacia el hipotálamo, el tálamo, el sistema límbico y la corteza cerebral. Estas neuronas son especialmente importantes para controlar los patrones del sueño. Se demostró que la eliminación de noradrenalina del cerebro produce una disminución del impulso y la motivación, y se puede relacionar con la depresión. ucleótidos Los nucleótidos purínicos y pirimidínicos son metabolitos extremadamente importantes que participan en muchas funciones celulares. Estas funciones comprenden su actuación como precursores de los ácidos nucleicos, como almacenes de energía, afectores, agentes de transferencia de grupos, así como Jorge Marquet mediadores de la acción hormonal y neurotransmisora. Los nucleótidos se forman de novo en la célula a partir de aminoácidos, ribosa, fosfato y CO2. La ruta de novo para la síntesis de los nucleótidos requiere un suministro relativamente elevado de energía. Para compensar esto, muchas células tienen rutas muy eficientes de recuperación mediante las que se pueden reutilizar las bases purínicas o pirimidínicas preformadas. Debido a la forma en que se sintetizan o recuperan los nucleótidos, las purinas y las pirimidinas se encuentran en la célula principalmente en forma de nucleótidos. En condiciones normales, las concentraciones de bases o nucleósidos libres son extremadamente pequeñas. Los niveles de nucleótidos en la célula están regulados muy finamente mediante una serie de enzimas controlados alostéricamente en la ruta. Los nucleótidos son los reguladores de estas reacciones. Funciones metabólicas de los nucleótidos Todos los tipos de células (de mamíferos, bacterianas y vegetales) contienen una gran variedad de nucleótidos y sus derivados. Sus principales funciones son: 1. Papel en el metabolismo energético: El ATP se genera en las células mediante la fosforilación oxidativa y la fosforilación a nivel de sustrato. El ATP se utiliza para impulsar las reacciones metabólicas, como un agente fosforilante, y está implicado en procesos como la contracción muscular, transporte activo y mantenimiento de la integridad de la membrana celular. En su acción como agente fosforilante, el ATP es un dador de fosfato para la generación de los otros nucleósidos 5´trifosfatos (por ej. GTP, UTP, CTP). 2. Unidades monoméricas de los ácidos nucleicos: los ácidos nucleicos, D A y R A, están compuestos por unidades monoméricas de los nucleótidos. En las reacciones en las que se sintetizan los ácidos nucleicos, los nucleósidos 5´-trifosfatos son los sustratos que se unen al polímero a través de enlaces fosfodiéster 3´-5´con liberación de pirofosfato. Mediadores fisiológicos: otras funciones de los nucleótidos son aquellas en las que actúan como mediadores de procesos metabólicos clave. El AMPc actúa como segundo mensajero en el control de la glucógenolisis y glucogénesis mediado por la adrenalina y el glucagón. 3. Componentes de coenzimas: Coenzimas tales como el AD, FAD y coenzima A son constituyentes metabólicos importantes de las células que están implicados en muchas rutas metabólicas. Intermediarios activados: Los nucleótidos también sirven de portadores de intermediarios activados necesarios para diversas reacciones. Un compuesto tal como la UDP-glucosa es un intermediario clave en la síntesis del glucógeno y de las glucoproteínas. La GDP-manosa, la GDP-fucosa, la UDP-galactosa y el CMP-ácido siálico son intermediarios clave de reacciones en las que las porciones azúcar son transferidas para la síntesis de glucoproteínas. El CTP se utiliza para generar CDP-colina, CDP-etanolamina y CDP-diacilgliceroles los cuales están involucrados en el metabolismo de fosfolípidos. 4. 6. Efectores alostéricos: Muchos de los pasos regulados en las vías metabólicas están controlados por las concentraciones intracelulares de nucleótidos. ucleótidos pirimidínicos Las purinas como adenosín trifosfato (ATP), uridín trifosfato (UTP), adenina y uridina juegan un papel central en el metabolismo de la energía de todas las formas de vida. Este hecho, probablemente, retrasó el reconocimiento de otros papeles para las purinas como sustancias autocrinas y paracrinas y Jorge Marquet neurotransmisoras. Hoy día, se reconoce que las purinas son liberadas desde las neuronas y otras células y producen amplios efectos en múltiples sistemas de órganos por adherencia a los receptores purinérgicos en la superficie de las células. El ATP es el segundo mensajero de una neurotransmisión clásica, siendo a su vez empaquetado en gránulos secretores de la neurona y liberado en respuesta a potenciales de acción. Además, el ATP se libera desde fuentes no neuronales incluyendo plaquetas, mastocitos, células endoteliales y sobre todo desde una célula dañada. La adenosina no es un neurotransmisor clásico; se considera un neuromodulador que mejora el acceso al espacio extracelular tanto de neurotransmisores como de otras sustancias y metabolitos. Por tanto, actúa como un mensajero metabólico que imparte información sobre el metabolismo intracelular de una célula particular a receptores en la cara extracelular en la misma célula y adyacentes. La adenosina extracelular es rápidamente eliminada, en parte por recaptura y en parte por degradación en inosina. Berne en 1963 identificara un papel fisiológico de la adenosina como un mediador de la vasodilatación coronaria en respuesta a \"hipoxia de miocardio\". En 1970, Sattin y Rall y Shimizu y colaboradores comentaron que la adenosina estimula de la formación de AMP cíclico en el cerebro y propusieron que estos efectos son mediados por receptores en la superficie de la célula. A raíz de esto, Burnstock propuso que las purinas pueden actuar como neurotransmisores. Síntesis de novo de los nucleótidos pirimidínicos En las células de los mamíferos, el anillo pirimidínico se sintetiza de novo utilizando aminoácidos como dadores de carbono y nitrógeno y CO2 como dador de carbono. Al igual que en la síntesis de novo de los nucleótidos purínicos, los aminoácidos también juegan un papel importante en la síntesis de los nucleótidos pirimidínicos. A diferencia de los nucleótidos purínicos, en éstos se forma primero el anillo de la base y luego se incorpora el resto de ribosa fosfato que proviene del PRPP. Los precursores son el aspartato, carbamil fosfato y PRPP. Las reacciones que conducen a la síntesis de los nucleótidos pirimidínicos en las células de mamíferos son las siguientes: 1. Formación de carbamoilfosfato 2. Adición de aspartato 3. Cierre del anillo para formar el anillo pirimidínico 4. Oxidación del dihidroorotato 5. Adición de la ribosa 5-fosfato 6. Descarboxilación del OMP Mediante estas reacciones se sintetiza el nucleótido pirimidínico UMP. La formación de nucleótidos de citidina tiene lugar a partir del nucleótido de uridina pero a nivel de trifosfato. Esta reacción para su catabolismo es como queda esquematizada en la siguiente figura: Receptores purinérgicos Burnstock dedujo que hay distintos receptores que se adhieren a adenosina o ATP, designados P1 y P2 receptores purinérgicos, respectivamente. Algunos análogos de adenosina activan los receptores de adenosina, pero no los receptores de ATP, y algunos análogos de ATP activan los receptores de ATP pero no los receptores de adenosina. Los receptores purinérgicos están localizados en la superficie de las células donde se ligan las purinas en el espacio extracelular. Hay también un lugar de adherencia para la adenosina localizado intracelularmente en la enzima adenil ciclasa. Se Jorge Marquet conoce como el lugar-P de la adenil ciclasa, y adhiere adenosina y otras purinas agonistas. El lugar-P se denominó sobre la base de que los análogos de adenosina pueden adherirse a él. Como las moléculas modificadas en el azúcar ribosa. Los receptores de adenosina se activan por adenosina, pero no por guanosina, citosina o uridina. Generalmente los receptores P2 son activados por ATP, pero una excepción es el receptor P2t que se encuentra exclusivamente en las plaquetas y megacariocitos y que se activa por ADP y se bloquea por ATP. Por el contrario, el receptor P2u, es activado igualmente por ATP y por UTP. Un problema que continúa impidiendo el estudio de los receptores de ATP es la ausencia de antagonistas selectivos. Las xantinas bloquean los receptores de adenosina, pero no los de ATP. Uno de los criterios empleados inicialmente para distinguir los receptores de adenosina y ATP era el bloqueo selectivo por xantinas como cafeína y teofilina del receptor adenosina. Estas xantinas se dan de forma natural en el café, té y chocolate, y su bien conocida acción estimulante se ha atribuido al bloqueo de los receptores de adenosina en el sistema nervioso central. Metabolismo de ATP y adenosina El efecto de la adenosina es aumentar el aporte de oxigeno dilatando la mayoría de las bases vasculares y disminuyendo la demanda de oxigeno. El ATP se libera como un neurotransmisor o cotransmisor. Es abundante en gránulos liberados desde los mastocitos y basocitos y se libera desde tejidos dañados y células endoteliales. Los nucleótidos de adenina son rápidamente degradados por una serie de nucleotidasas. La 5´- ucleotidasa, que convierte AMP en adenosina, existe tanto en el citosol como en la membrana. La 5´-nucleotidasa está asociada a la membrana plasmática a través de un anclaje con glicosilfosfatidilinositol. En estudios citoquímicos, la 5´-nucleotidasa se ha encontrado en membranas plasmáticas de células gliales y astrocitos, particularmente cerca de terminales sinápticos. Las 5´-nucleotidasas citosólicas están implicadas en la formación de adenosina durante la actividad metabólica aumentada. La adenosina y la homocisteina son formadas a partir de la hidrólisis de Sadenosilhomocisteina (SAH) por la enzima SAH hidrolasa. El SAH se forma desde S-adenosilmetionina (SAM), el cuál es un cofactor en las reacciones de transmetilación. La adenosina puede ser transportada a través de las membranas celulares en cualquier dirección por una proteína de transporte nucleótido facilitador asociada a la membrana. Un segundo proceso de transporte nucleótido dependiente de a+ se encuentra en algunos tejidos, incluyendo el epitelio renal y el plexo coroideo Tras la recaptura de la adenosina extracelular dentro de las células, puede ser reincorporada dentro de la reserva de nucleótido en fosforilación por la enzima citosólica adenosina quinasa. La mayoría de la adenosina es refosforilada. La desaminación, lleva a una gran acumulación de inosina, y se convierte en el principal camino de metabolización de la adenosina cuando los niveles de adenosina son elevados. La mayoría de la actividad de la adenosina desaminasa es citosólica. Receptores adenosina Receptores adenosina A1 Los receptores A1 fueron caracterizados originariamente sobre las bases de su disponibilidad para inhibir la adenil ciclasa en el tejido adiposo. Se han descubierto otros efectores mediadores de la proteína G de los receptores A1; estos incluyen la activación de los canales K+, caracterizados ampliamente en las Jorge Marquet neuronas estriadas, e inhibición de los canales Ca2+, caracterizados en las células de los ganglios de la raíz dorsal. Los receptores de adenosina A1 están ampliamente distribuidos en el sistema nervioso central (ver figura). En la periferia, los receptores de adenosina A1 se encuentran en el corazón, donde producen reacciones negativas inotrópicas, cronotrópicas y dromotrópicas; en el tejido adiposo donde inhiben la lipólisis y aumentan el transporte de glucosa estimulando la insulina; y en el riñón donde reducen la presión de la filtración glomerular y producen antidiuresis. Muchas de las acciones centrales de la adenosina pueden atribuirse a la inhibición de la liberación de neurotransmisores excitadores dependientes de Ca2+. La mayoría de estos efectos parecen ser presinápticos y son mediados por proteínas G asociadas a la inhibición de los canales de Ca2+ tipo y la estimulación de los canales K+. o obstante, en algunos casos, la adenosina produce efectos excitatorios en el sistema nervioso central. Por ejemplo, en el núcleo del tracto solitario ( TS), la adenosina aumenta la liberación de glutamato y provoca efectos cardiovasculares excitatorios. Los efectos excitatorios e inhibitorios de la adenosina se ha comprobado en el hipocampo. La activación de los receptores A1 produce una activación en el fosfatidilinositol en el córtex cerebral. Los efectos de la adenosina que se han atribuido a la activación de receptores centrales A1 incluyen sedación, actividad anticonvulsiva, analgesia y neuroprotección. Los opiáceos inducen liberación de adenosina y algunos de los efectos de los opiáceos son bloqueados por antagonistas del receptor de adenosina. También se ha sugerido que algunos de los efectos conductuales de las bebidas alcohólicas pueden estar mediados por la adenosina ya que las concentraciones intoxicantes de etanol pueden bloquear el transporte de adenosina. Receptores adenosina A2 Los receptores A2 fueron originariamente caracterizados sobre la base de su capacidad para estimular la acumulación de AMP cíclico en los tejidos neuronales. Basándose en las diferencias en la afinidad de adherencia para la adenosina, estos fueron divididos en los subtipos A2a y A2b. En el sistema nervioso central, los receptores A2a están restringidos al estriado, núcleo accumbens y tubérculo olfatorio. Los receptores de adenosina A2a están con los receptores de dopamina D2 en un subgrupo de neuronas estriatales. La activación de los receptores de adenosina A2a aumenta la formación de AMP cíclico, mientras que la activación de los receptores de dopamina D2 inhibe la formación de AMP cíclico. La administración de sustancias que estimulan los receptores dopaminérgicos, como apomorfina y L-DOPA, a roedores con una lesión unilateral del camino nigroestriado induce una conducta de giro contralateral al lado lesionado debido al desarrollo de supersensibilidad de los receptores de dopamina en el estriado denervado. Las metilxantinas, que bloquean los receptores de adenosina, también producen estas conductas de giro y potencian los efectos de los agonistas dopaminérgicos. Por otra parte, los agonistas de adenosina inhiben las conductas mediadas por D2. Estos descubrimientos sugieren que la modulación por adenosina de los sistemas dopaminérgicos del estriado contribuyen a los efectos depresores psicomotrices de los agonistas de adenosina y a los efectos estimuladores psicomotrices de las metilxantinas. Ya que la conducta de giro de los roedores es un modelo experimental de la enfermedad de Parkinson, los antagonistas del receptor de adenosina selectivos de A2a pueden tener potencial como sustancias antiparkinsonianas. Jorge Marquet Receptores ATP Como los receptores P1 (adenosina), está claro que los receptores P2 (ATP) tienen una muy amplia distribución en tejidos. Aunque los nucleótidos ATP y adenosina juegan un papel central en el metabolismo energético intracelular. Hay muchas fuentes de ATP extracelular que le permiten tener acceso a la superficie celular de los receptores y desde ahí jugar un papel importante en la señalización celular. En el sistema nervioso autónomo, el ATP se libera como un cotransmisor desde neuronas simpáticas y parasimpáticas. El ATP puede también liberarse desde preparaciones sinaptosomales del córtex, hipotálamo y medula. En los sinaptosomas corticales, una porción de ATP que es liberado es coliberado con acetilcolina o noradrenalina, pero la mayoría es liberado desde neuronas que no son adrenérgicas ni colinérgicas. El ATP que es liberado, es rápidamente descompuesto por ampliamente distribuidos 5´-nucleotidasas, produciendo la formación de adenosina. Los efectos excitatorios del ATP en las neuronas en el sistema nervioso central se ha notado en el núcleo cuneatus, células de Purkinje cerebelosas, células en el vestíbulo sensorial y núcleo trigémino y córtex. En muchos casos el ATP se ve que tiene efectos bifásicos o inhibitorios, atribuidos en parte a su descomposición a adenosina. Receptores P2t Los receptores P2t se encuentran exclusivamente en las plaquetas. Pueden distinguirse de otros receptores P2 en que el ADP es el agonista natural más potente, y que el ATP es un antagonista competitivo. El ADP actúa vía una proteína G para inhibir la acumulación de AMP cíclico, movilizar el Ca2+ intracelular, y estimular la secreción granular. Receptores P2y y P2u Los receptores P2y se han caracterizado en los eritrocitos de pavo así como en hígado y células endoteliales. Se asocian vía proteína G, Gq, para activar la fosfolipasa C y producir movilización de Ca2+ intracelular dependiente de inositol. Un receptor posiblemente diferente P2u se ha propuesto a la base del hecho de que en algunos tejidos, el nucleótido pirimidina UTP tiene un efecto similar. Receptores P2x Los receptores P2x han mostrado en muchos casos que activan un canal que opera entrando el Ca2+ en las células. Los canales rápidos que operan en el receptor también se encuentran en el sistema nervioso central, donde reaccionan al ATP así como a serotonina, acetilcolina y glutamato. ucleótidos purínicos Tanto los nucleótidos purínicos como pirimidínicos en su biosíntesis, parten de un compuesto activado intermediario, denominado fosforribosil pirofosfato o PRPP (5-fosfo-a-D-ribosa difosfato), que ayuda a formar un enlace b- -glicosídico entre una ribosa y un átomo de nitrógeno; a partir de la ribosa-5-fosfato, que proviene de la ruta de las pentosas, y un resto de pirofosfato que proviene del ATP. Los nucleótidos purínicos reciben este nombre porque poseen un anillo púrico que procede de precursores como aminoácidos, CO2 y unidades de un átomo de C, el primero que se determinó fue la inosina-5´-fosfato (IMP) que sirve para formar AMP y GMP. En la secuencia de formación del anillo púrico se encuentra desde el principio la ribosa-5´-fosfato; entonces un grupo g-amino de la glutamina se desplaza al grupo pirofosfato del PRPP y se forma la 5-fosfo-b-D-ribosilamina. Jorge Marquet Una vez que se ha formado el anillo de cinco eslabones del imidazol, se comienza a formar el anillo púrico en cinco fases que se describen en las siguientes figuras, cuyo producto final es un nucleótido purínico, la inosina-5´-fosfato (IMP), que, como ya se ha comentado es el precursor de AMP y del GMP. El AMP y el GMP pueden sufrir una fosforilación para dar lugar a los compuestos difosfatos (ADP y GDP) y, finalmente, a los trifosfatos (ATP y GTP). El ADP se fosforila a ATP en las reacciones de la glucolisis o de la cadena respiratoria. Todos los enzimas implicados en la síntesis y en la degradación de los nucleótidos purínicos se encuentran en el citosol de la célula. o obstante, no todas las células son capaces de realizar la síntesis de novo de los nucleótidos purínicos. Las reacciones que conducen a la síntesis de novo de este tipo de nucleótidos son las siguientes. Estos pasos son los siguientes: 1. Formación del enlace -glucosídico 2. Adición de glicina 3. Introducción del grupo formilo vía H4 folato 4. Adición de nitrógeno a partir de la glutamina 5. Cierre del anillo para la formación del anillo de imidazol 6. Adición de CO2 7. Adición del grupo H2 del aspartato 8. Rotura del enlace -C del aspartato 9. Introducción del formato vía H4 folato 10. Cierre del anillo para formar IMP Regulación de la síntesis de novo de los nucleótidos purínicos La síntesis de los nucleótidos purínicos es muy importante puesto que van a formar los ácidos nucleicos, por tanto la regulación será muy estrecha. Degradación de los nucleótidos purínicos Después de la formación de los ácidos nucleicos y su utilización para las diferentes funciones, éstos se degradan por medio de hidrólisis recuperándose los nucleótidos y nucleósidos para reutilizarse. En este proceso es fundamental el PRPP como donador del grupo ribosa-5´-fosfato. En la siguiente figura queda representada la degradación de los nucleótidos purínicos: Hay otras posibilidades de recuperación, como la transglicosilación con ribosa-1fosfato, dando lugar al nucleósido correspondiente. La degradación de los nucleótidos purínicos que provienen de los ácidos nucleicos internos o de la dieta, primero pasa por un proceso de hidrólisis que da lugar a los nucleósidos y por último a las bases púricas libres. Como producto final de la degradación de las purinas aparece el ácido úrico que es excretado en forma de urato en la orina junto con alguna cantidad de hipoxantina y xantina. Acidos nucleicos Los cromosomas son las moléculas que contienen la información genética. Esta información está codificada en las bases nitrogenadas que entran a formar parte de los nucleótidos que son moléculas más complejas al incorporarse a la misma el ácido fosfórico y un azúcar como la ribosa o la desoxirribosa. Las bases nitrogenadas que forman el AD son adenina, timina, guanina y citosina, y la secuencia de estas bases en los cromosomas constituye el código genético. El uracilo es otro tipo de base nitrogenada que se caracteriza por formar parte del ácido ribonucleíco (AR ) sustituyendo a la timina. Además de esta diferencia, también Jorge Marquet se caracteriza porque su esqueleto, en lugar de estar formado por fosfato y desoxirribosa, se compone de fosfato y ribosa. Oxitocina y vasopresina Ya hace tiempo que se conoce la función endocrina de la vasopresina y de la oxitocina, nonapéptidos segregados desde la neurohipófisis. En los últimos años ha surgido el concepto de neuronas vasopresinérgicas y oxitocinérgicas, puesto que estos dos péptidos poseen efectos excitadores o inhibidores sobre las neuronas de los núcleos paraventriculares y supraópticos que sintetizan y segregan estas hormonas y se conocía desde hace tiempo la existencia de fibras colaterales recurrentes que retroalimentan y controlan estas neuronas. Si estas fibras colaterales surgen de las neuronas neurosecretoras, la hipótesis de Dale predice que utilizan ambos neuropéptidos como neurotransmisor en sus terminales. Se piensa que la vasopresina actúa como neurotransmisor puesto que inhibe las descargas del núcleo supraóptico cuando es aplicada mediante iontoforesis. Parece que la oxitocina es eliminada por las acciones excitadoras más que inhibidoras ejercidas en las células del núcleo supraóptico y paraventricular. Ambos neuropéptidos se localizan en varias regiones cerebrales, aunque la mayor parte de las fibras parten del hipotálamo, de células magnocelulares y de neuronas parvocelulares. Se proyectan en el hipocampo, séptum, amígdala, neocórtex y algunos centros vegetativos del tronco encefálico y de la médula espinal. La vasopresina está en elevadas concentraciones en el locus coeruleus y en la sustancia negra, que son núcleos catecoleminérgicos. Las fibras que contienen oxitocina se proyectan en las regiones encefálicas caudales (tronco del encéfalo, médula espinal), sin embargo las que contienen vasopresina se encuentran en regiones encefálicas más rostrales, como el sistema límbico. Efectos funcionales de la vasopresina y la oxitocina Cuando se administra la vasopresina intracerebralmente se altera la presión sanguínea y actúa como agente antipirético y analgésico. Por otro lado, se han llevado a cabo experimentos en animales y seres humanos para estudiar los aspectos del comportamiento que se ven afectados por la vasopresina y la oxitocina y parece que influyen en la memoria y el aprendizaje ya que ambas se encuentran en fibras relacionadas con los mecanismos nerviosos de éstas y otros procesos superiores. Parece por tanto que la vasopresina y la oxitocina provocan efectos electrofisiológicos, farmacológicos y conductuales, además de que se localizan en fibras de terminales nerviosos de sistema neuronales no relacionados con funciones endocrinas. o obstante, todavía se desconoce si son liberados desde estas fibras durante la actividad nerviosa o si actúan como neurotransmisor, neuromodulador o sustancia paracrina. Por otro lado, cuando se excreta agua desde los riñones es gracias a la vasopresina, que recibe su nombre de esta importante función como regulador homeostático de los fluidos. Por tanto, niveles altos de vasopresina provocarán una mayor retención renal de agua, sólo se excretaría la suficiente para eliminar los productos de desecho. Por ejemplo, si bebemos más agua de la que nuestro cuerpo necesita, la neurohipófisis reduce la secreción de vasopresina y los riñones excretarán el exceso de agua. Por el contrario, si sufrimos deshidratación, se incrementa la secreción de vasopresina y los riñones eliminarán la mínima cantidad. Enfermedades relacionadas con la vasopresina Jorge Marquet Hay una enfermedad relacionada con la ausencia de esta hormona, la diabetes insipidus, que se caracteriza por una orina tan diluida en los pacientes que lo sufren que prácticamente no tiene gusto. Si estas personas no tienen tratamiento pueden llegar a excretar hasta 25 litros de agua diaria, con la consiguiente ingesta para evitar la deshidratación. El tratamiento consiste en la administración de vasopresina, por medio de un vaporizador nasal, desde donde pasa a la corriente sanguínea. Péptido intestinal vasoactivo (VIP) El péptido intestinal vasoactivo (VIP) contiene 28 aminoácidos y se caracteriza por su propiedad vasodilatadora y su actividad en el sistema nervioso periférico (por ejemplo, el VIP relaja los pulmones, la traquea y la musculatura gástrica. Inhibe la secreción de enzimas gástricas y estimula la secreción de glucagón, insulina y somatostatina, aumenta la adenilciclasa, así como la secreción biliar en el hígado. Utilizando técnicas inmunorreactivas al VIP se puede ver a lo largo de todo el tracto gastrointestinal, desde el esófago al recto. También en los pulmones, placenta, glándula suprarrenal y páncreas. En el sistema nervioso existe en gran cantidad en el córtex cerebral, el hipocampo, el núcleo amigdaloide, y en cantidades menores en el hipotálamo y en las células amacrinas de la retina. El VIP como neurotransmisor o neuromodulador El VIP se presenta sobre todo en los terminales nerviosos, como se desprende de la recuperación en las fracciones de sinaptosomas cerebrales y puede liberarse desde estas fracciones mediante estímulos despolarizantes. Los efectos centrales del VIP son numerosos. Cuando se aplica por medio de iontoforesis, excita las neuronas del hipocampo y de la corteza cerebral e in vitro estimula la actividad de la adenilciclasa unida a la membrana. Si se administra intracerebralmente produce escalofríos, hipotermia e hipotensión transitoria, aumenta la liberación de prolactina, hormona luteizante y hormona de crecimiento; posiblemente es debido a la actuación sobre el hipotálamo del VIP después de la liberación de hormonas tróficas, aunque también puede actuar directamente porque se libera VIP al sistema porta hipotálamo-hipofisario. La secuencia -His-Ser-Asp-Gly es obligatoria en estas actuaciones centrales y aumenta su potencia en relación directamente proporcional a la longitud de la cadena. Coexistencia de VIP y la acetilcolina Se ha encontrado que la acetilcolina y el VIP se liberan a la vez desde los terminales parasimpáticos que inervan las glándulas salivales pero con diferentes frecuencias de impulso, a bajas frecuencias se libera la acetilcolina y comienza la vasodilatación y la salivación, con frecuencias más altas se libera VIP que provoca una mayor dilatación. También se ha encontrado que coexisten en neuronas colinérgicas de la corteza cerebral e incluso se sabe que tiene un efecto estimulador sobre la adenilciclasa. Prolactina Como miembro de la familia de la hormona somatotrópica, la prolactina muestra relación estructural con la hormona del crecimiento y el lactógeno placentario. Sus genes tienen también en común su organización estructural, y hay una homología importante en la secuencia de nucleótidos. La prolactina es codificada por un gen Jorge Marquet único en el cromosoma 6 humano. La prolactina humana es un polipéptido único de 199 residuos de aminoácidos. Secreción La prolactina se sintetiza en lactótropos. La síntesis y secreción de prolactina en la hipófisis fetal se inicia durante las primeras semanas de gestación. Las concentraciones séricas de prolactina declinan poco después del nacimiento y, en varones, permanecen bajas durante toda la vida. En mujeres que tienen ciclos menstruales normales, las concentraciones séricas de prolactina son un poco más altas que en adultos varones. Las concentraciones de prolactina aumentan mucho durante el embarazo, y alcanzan un máximo al llegar al término, momento en el cual declinan, a menos que la madre amamante al lactante. En mujeres que amamantan, la succión o la manipulación de las mamas estimula la secreción de prolactina, y las concentraciones circulantes de esta última pueden aumentar 10 a 100 veces en los 30 min que siguen a la estimulación. Esta respuesta se hace menos pronunciada luego de varios meses de alimentación al seno materno, y las concentraciones de prolactina disminuyen a la postre (Thorner y col., 1992). La prolactina se sintetiza y secreta no sólo en la hipófisis, sino también por células deciduales cerca del final de la fase luteínica del ciclo menstrual. Las células deciduales también sintetizan prolactina en etapas tempranas del embarazo, lo que da por resultado concentraciones muy altas de esta última en el líquido amniótico durante el primer trimestre. o obstante, la prolactina que se detecta en la sangre materna y fetal se origina en la hipófisis de ambos miembros del binomio, y alcanza un máximo en el momento del término. Muchos de los factores fisiológicos que influyen en la secreción de hormona del crecimiento tienen efectos similares en la secreción de prolactina; a saber, sueño, estrés, hipoglucemia, ejercicio y estrógenos, que incrementan la secreción de ambas hormonas. Al igual que todas las otras hormonas de la parte anterior de la hipófisis, la prolactina se secreta de una manera pulsátil. o obstante, al contrario de otras hormonas hipofisarias, el control hipotalámico de la secreción de prolactina es predominantemente negativo. Además, al contrario de otras hormonas hipofisarias, la prolactina no estimula la síntesis y secreción de hormonas en sus células blanco. De este modo, no está sujeta a regulación retroalimentaria por agentes sintetizados en la periferia. El control hipotalámico de la secreción de prolactina depende en su mayor parte de la dopamina. Esta última se une al receptor D2 lactótropo (un miembro de la familia de receptores acoplados a proteína G) para inhibir la síntesis y liberación de prolactina. Efectos fisiológicos de la prolactina La glándula mamaria es el principal sitio de acción de la prolactina. Varias hormonas, entre ellas estrógenos, progesterona, prolactina, lactágeno placentario, hormona del crecimiento (o su variante placentaria), insulina, cortisol y tiroidea, afectan el desarrollo de las mamas durante el embarazo, y las preparan para la secreción de leche durante la lactación. En el transcurso del embarazo, las concentraciones altas de estrógeno y progesterona inhiben la producción láctea. La prolactina inicia esta última después de la notoria declinación de los estrógenos y la progesterona que ocurre después del parto. Además de la glándula mamaria, hay receptores de prolactina en muchos otros tejidos, entre ellos el hipotálamo, hígado, testículos, ovarios y próstata. Los efectos fisiológicos de la prolactina en esos sitios están mal caracterizados. La hiperprolactinemia da por resultado supresión del eje hipotalámico-hipofisario- Jorge Marquet gonadal, quizá como consecuencia de efectos inhibidores de la prolactina en el hipotálamo o las gónadas (Thorner y col., 1992). Las concentraciones altas de prolactina que se observan en mujeres que amamantan por lo general dan por resultado supresión de un ciclo menstrual normal. La hiperprolactinemia patológica es una causa frecuente de esterilidad en mujeres. Por último, también hay receptores de prolactina en los linfocitos T, y se ha demostrado que la prolactina regula la respuesta inmunitaria. Proteínas G Existen múltiples formas de las proteínas G en el sistema nervioso, cada proteína G es un heterodímero compuesto de subunidades a, b y g simples. La actividad funcional de las proteínas G implica su disociación y reasociación en respuesta a señales extracelulares. Las proteínas G unen directamente algunos receptores neurotransmisores con canales iónicos y regulan niveles intracelulares de segundos mensajeros. A finales de los 50 cuando Sutherland y sus colegas demostraron que la adrenalina induce glucogenolisis en el hígado estimulando la síntesis de un segundo mensajero, adenosín 3´, 5´-monofosfato cíclico (AMP o AMPc). Desde aquella época, el AMPc y otras pequeñas moléculas (ej. GMPc, O y los metabolitos y fosfatidilinositol y del ácido araquidónico). Estos mensajeros median muchas de las acciones de hormonas y neurotransmisores sobre diversos aspectos del funcionamiento neuronal. En la actualidad la atención se ha centrado también en una clase de proteínas unidas al nucleótido guanina, llamadas proteínas G como los factores que típicamente se acoplan a los receptores de membrana para la generación de segundos mensajeros intracelulares. Con la excepción de la transmisión sináptica mediada vía receptores que forma canales iónicos, la familia de proteínas G parece estar implicada en todas las señales de transmembrana en el sistema nervioso. Las proteínas G, identificadas y caracterizadas por Rodbell, Gilman y otros, son llamadas así a causa de la capacidad para unir los nucleótidos de guanina, guanosina trifosfato (GTP) y difosfato guanosina (GDP), también poseen una actividad GTPasa intrínseca. Muchos tipos de proteínas efectoras están influidas por las proteínas G; estas incluyen en canales iónicos, adenil ciclasa, fosfolipasa C (que cataliza la hidrólisis de fosfatidilinositol), fosfolipasa A2 (que catalizas la hidrólisis del ácido araquidónico), y fosfodiesterasa (PDE) (en segmentos exteriores de bastoncillos). Fueron identificadas tres formas de proteína G en estudios tempranos. Gt, denominada transducina, fue identificada como la proteína G que se une a la rodopsina para la regulación del funcionamiento de células fotorreceptoras, y Gs y Gi fueron identificados como las proteínas G que se unen a los receptores de membrana para la estimulación e inhibición, respectivamente, de la adenil ciclasa, la enzima que cataliza la síntesis de AMPc. Además de Gt, Gs y Gi, los otros tipos principales de proteína G en el cerebro son designados Go, Golf, Ggust, Gz, Gq y G11-16. Los diferentes tipos de proteínas G contienen distintas subunidades a, que son responsables por su actividad funcional específica. Los tipos de subunidades a de proteínas G que se saben que existen están listados en siguiente tabla. La actividad funcional de las proteínas G implica su disociación y reasociación en respuesta a señales extracelulares. En estado de reposo, las proteínas G funcionan como heterodímeros que están unidos a GDP y no están asociados con receptores extracelulares o con proteínas efectoras intracelulares. Cuando un ligando se une a Jorge Marquet (y activa) un receptor, da lugar a un cambio conformacional en el receptor, lo que provoca que se asocie a la subunidad a de la proteína G al receptor, esto altera la conformación de la subunidad a y conduce (1) al desplazamiento del GDP por el GTP unido a la subunidad a, (2) a la separación de las subunidades bg desde la proteína G, y (3) a la liberación de la unión receptor-proteína G. Este proceso genera una subunidad a unida a GTP, que es biológicamente activa y que puede regular la actividad funcional de las proteínas efectoras dentro de la célula. El sistema vuelve a su estado de reposo cuando el ligando es liberado desde el receptor y la actividad de la Gtpasa que hidroliza al GTP que estaba unido a la subunidad a en GDP. La acción posterior conduce a la reasociación de las subunidades a libres con las subunidades bg compuestas para restaurar el heterodímero original, que es la proteína G. Se ha dicho que las proteínas G provocan la fosforilación por medio de proteínas quinasas dependientes de AMPc y calcio-dependientes y por medio de proteínas quinasas tirosina. Las proteínas G asocian algunos receptores de neurotransmisores directamente a los canales iónicos. En la mayoría de los casos, la subunidad a liberada desde la interacción receptor-proteína G directamente abre o cierra un canal iónico específico. Uno de los ejemplos mejor establecidos de este tipo de mecanismos en el cerebro es la asociación de receptores opiáceos, a2-adrenérgicos, D2 dopaminérgicos, muscarínicos colinérgicos, serotoninérgicos 5-HT1A y GABAB. Algunos de estos mismos receptores de neurotransmisores se han demostrado que se asocian de la misma manera a canales Ca2+ dependientes del voltaje vía los mismos tipos de proteínas G, aunque los canales son inhibidos por esta interacción. Las proteínas G controlan los niveles de AMPc intracelular mediando la capacidad de los neurotransmisores para activar o inhibir la adenil ciclasa (siguiente tabla). El mecanismo por medio del cual los neurotransmisores estimulan la adenil ciclasa está bien establecido. La activación de estos receptores de neurotransmisores que se asocian a Gs resulta en la generación de subunidades Gas que se unen a y activan directamente la adenil ciclasa. La familia transducin de proteínas G media la transducción de la señal en el sistema visual regulando las formas específicas de PDE, una enzima que cataliza el metabolismo de los nucleótidos cíclicos. Gat activa a PDE vía la unión directa al enzima. La capacidad de los receptores de neurotransmisores para estimular la vía de segundo mensajero fosfatidilinositol está mediada por la activación de la fosfolipasa C, que cataliza la hidrólisis del fosfatidilinositol en los segundos mensajeros inositol trifosfato y diaciglicerol. Ahora parece que la activación inducida por los neurotransmisores de la fosfolipasa C está mediada vía proteínas G. En la mayoría de los casos, Gq está implicada, y se piensa que Gaq se une a y directamente activa ciertas formas de fosfolipasa C. El mecanismo por el que las proteínas G median la regulación neurotransmisora del metabolismo del ácido araquidónico, vía la activación o inhibición de la fosfolipasa A2, está menos comprendida, pero puede también implicar a los subtipos Gi y Go. Un rasgo que unifica a las diferentes clases de proteínas G es que la unión a GTP incrementa la afinidad de las proteínas por algunas moléculas objetivos, mientras que la unión de GDP reduce esta afinidad. Una clase principal de proteína G, denominada proteínas G pequeñas, es la familia ras, que fueron inicialmente identificadas como los productos de oncogenes de Jorge Marquet virus de sarcoma de rata. Homólogos celulares normales de oncogenes son a menudo referidos como proto-oncogenes. Patologías relacionadas con la proteína G Se ha demostrado que las proteínas G están implicadas en la etiología de varios estados de enfermedad. Algunos de los adenomas de la pituitaria están provocados por mutaciones en Gas que alteran su actividad funcional. Diferentes tipos de mutaciones en Gas son responsables de pseudohipoparatiroidismo, una enfermedad hereditaria rara en la que los tejidos diana son resistentes a las acciones fisiológicas de la hormona paratiroide a pesar de la existencia de un número normal de receptores de hormona activos funcionalmente. Recientemente, la neurofibromatosis tipo 1, un trastorno familiar caracterizado por tumores benignos múltiples en ciertas células gliales, se demostró que era debido a una mutación en los genes que codifican la proteína de activación GTPasa, o GAP. La GAP funciona estimulando la actividad intrínseca a la GTPasa en la familia ras de proteínas G Mr pequeña. Esto distingue a ras de las subunidades a de las proteínas G heterodiméricas cuya actividad GTPasa no es dependiente de una proteína activadora. La mutación en GAP que conduce a la fibromatosis vuelve a GAP incapaz de activar la actividad GTPasa de ras. Esto significa que la forma de unión de GTP de ras permanece activa durante periodos anormales de tiempo y conduce, a través de un mecanismo todavía desconocido, al crecimiento anormal de la célula. La importancia crítica de las proteínas G Mr pequeña en el crecimiento y diferenciación celular es destacada por la consideración de que varias formas de estas proteínas son proto-oncogenes. Esto significa que las mutaciones en estas proteínas que resulta en alteraciones de las propiedades reguladoras pueden conducir a la oncogénesis. Ras en particular ha sido implicado en varios tipos de cáncer en humanos. Además de su implicación en diferentes estados de enfermedad, los niveles de subunidades de proteína G heterodimérica se ha demostrado que se alteran en regiones específicas del sistema nervioso central en respuesta a la exposición crónica a muchos tipos de drogas psicoactivas. Esto ha sido demostrado en drogas antidepresivas, litio (utilizado en el tratamiento de la manía y la depresión), opiáceos, cocaína y alcohol. Se ha presentado evidencia para sugerir que las alteraciones inducidas por las drogas en los niveles de proteínas G contribuyen en las acciones terapéutica o adictiva de estas drogas en el cerebro. Proteínas de transporte La membrana de la neurona tiene la función de proteger el interior de la misma. Tiene una permeabilidad selectiva con el fin de que se integren los componentes (glucosa, neurotransmisores,...) necesarios para un buen funcionamiento neuronal. Para introducir estas moléculas están los llamados sistemas de transporte, que se consideran receptores. Algunos de estos sistemas de transporte requieren energía para llevar a cabo su función, por ejemplo en el caso de la recaptación de neurotransmisores hacia el interior de la neurona presináptica la energía necesaria se obtiene de la unión de la enzima sodio-potasio adenosín trifosfatosa (ATPasa); en estos casos de trabajo conjunto de un sistema de transporte y un sistema que proporciona energía se denomina bomba de transporte activo. Al inicio de la neurotransmisión, se liberan los neurotransmisores en hendidura sináptica, desencadenándose los consiguientes efectos en la neurona postsináptica, después el neurotransmisor se separa de su receptor y puede ser destruido por Jorge Marquet enzimas o recaptado hacia el interior de la neurona presináptica para su reempaquetamiento y reutilización. La función de las bombas de transporte activo es recoger estas moléculas de neurotransmisión que se han quedado fuera de la sinapsis, para ello tiene un transportador para el neurotransmisor que se une a las moléculas del mismo. A esta bomba de recaptación se le pueden unir otras moléculas de manera que se inhibe al no poderse unir las moléculas del neurotransmisor, esta es la manera en la que actúan algunos antidepresivos. Proteínas recombinantes Las herramientas de la biotecnología Durante la segunda mitad del siglo XX se lograron importantes avances en la biología, que fueron esenciales para el desarrollo de la biotecnología. Uno de los más importantes fue la determinación de la estructura de doble hélice del AD . Este hecho, que les valió a los investigadores James Watson y Francis Crick el premio obel de medicina en 1962, permitió comprender cómo el AD determina los caracteres de un individuo y cómo se transmiten de una generación a la siguiente. A partir de este hecho se pudo conocer que todos los organismos, desde los más simples hasta los más complejos, tienen un código genético común. Esto significa que el AD de un organismo está “escrito” en un código que puede ser interpretado y traducido por las células de otros organismos. Se conoció que la información genética en todas las células se traduce a proteínas, componentes fundamentales que desempeñan una gran diversidad de funciones. Entre ellas las enzimas, que son proteínas que catalizan (aceleran) reacciones químicas en los seres vivos. A comienzos de los años 70 se descubrieron diversas enzimas en bacterias y virus, que fueron de gran ayuda para la biotecnología. Entre ellas: • Endonucleasas de restricción: enzimas bacterianas que reconocen secuencias específicas del AD , y cortan la cadena cada vez que esta secuencia aparece. Existen endonucleasas de restricción que cortan el AD en diferentes puntos (ver El Cuaderno ° 34). • AD ligasas: enzimas que “pegan” fragmentos de AD . • Transcriptasas inversas: enzimas virales que puede invertir la dirección normal de la transferencia de información. ormalmente, la información genética contenida en el AD se transcribe a una molécula de AR (ácido ribonucleico) y luego se traduce a una proteína. La transcriptasa inversa sintetiza AD a partir del AR . En ingeniería genética o tecnología del AD recombinante, se utilizan estas enzimas para cortar y aislar un gen determinado -que tiene información para fabricar una proteína particular- e introducirlo en las células de un organismo distinto del inicial. En consecuencia, este organismo tendrá AD recombinante a partir del cual fabricará una nueva proteína. A la proteína producida a partir de AD recombinante se la denomina proteína recombinante (ver El Cuaderno ° 4, º 30 y º 34). Producción de proteínas recombinantes humanas La recombinación de genes humanos en el AD de bacterias es una de las posibilidades que ofrece la biotecnología, y que posibilita obtener proteínas humanas con fines terapéuticos. Por ejemplo, insulina humana obtenida a partir de la bacteria Escherichia coli. Esta técnica es de gran valor porque las bacterias se reproducen rápidamente y pueden duplicar su número cada 20 minutos. De esta Jorge Marquet forma se pueden obtener en poco tiempo muchas copias del gen humano inserto en el AD bacteriano, y producir grandes cantidades de proteínas recombinantes. A escala industrial, la producción de proteínas recombinantes involucra las siguientes etapas: • Fermentación: las bacterias son cultivadas en tanques sellados (fermentadores) que contienen un medio de cultivo nutritivo. • Extracción: las células son centrifugadas para recuperar las proteínas de su interior. • Purificación: se separa la proteína recombinante de las otras proteínas bacterianas. • Formulación: la proteína recombinante es modificada para conseguir una forma estable y estéril que puede administrarse terapéuticamente. Cada una de las fases de la elaboración implica un manejo muy cuidadoso de los materiales y un estricto control de calidad para optimizar la extracción, la pureza, la actividad y la estabilidad del fármaco. Dependiendo del producto y del tipo de célula utilizada, la producción de proteínas recombinantes puede ser un proceso simple o más complejo. Aunque la complejidad del proceso aumentaría el costo final del producto, el valor nunca sobrepasará al gasto de aislar el compuesto desde su fuente original (por ejemplo, obtención de insulina a partir de páncreas de porcinos o bovinos) para llegar a cantidades medicinales. Productos biotecnológicos destinados a la salud humana La ingeniería genética permite que numerosas proteínas potencialmente terapéuticas, que antes se producían solo en pequeñas cantidades, puedan elaborarse en grandes cantidades. En la actualidad existen más de 30 proteínas aprobadas para su uso clínico, y cientos de genes de proteínas terapéuticas que se han expresado a nivel de laboratorio y que están intentando demostrar su adecuación clínica. En Argentina, la autoridad regulatoria de la biotecnología aplicada a la salud es la Comisión acional de Biotecnología y Salud (CO BYSA), creada por Resolución º 413/93, del Director de la Administración acional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (A MAT). Tiene como misión asesorar al gobierno nacional en lo referido al desarrollo y la aplicación de la biotecnología en el campo de la salud. Estudia y recomienda las normas vigentes que rigen el desarrollo, elaboración y aprobación de productos biotecnológicos destinados a la salud y consumo humano. La tabla que aparece a continuación enumera una diversidad de proteínas recombinantes que hoy se comercializan y emplean como fármacos para el tratamiento de diversas patologías en humanos. También pueden producirse antígenos y anticuerpos como proteínas recombinantes, que se emplean en la confección de kits o sistemas de diagnóstico de diversas enfermedades. TABLA: Productos farmacéuticos aplicados a la salud humana y que provienen de organismos genéticamente modificados Sistema de Indicación terapeutica Producto producción Factores de coagulación Factor VIII Factor IX Cultivo de células de mamífero Cultivo de Hemofilia A Hemofilia B Jorge Marquet células de mamífero Factor VIIa Anticoagulantes Activador del plasminógeno tisular Activador del plasminógeno tisular Hirudina Hormonas Insulina Levaduras E. coli Hormona de crecimiento E. coli Cultivo de células de mamífero E. coli Cultivo de células de mamífero Cultivo de células de mamífero Cultivo de células de mamífero E. coli Levaduras Cultivo de células de mamífero Deficiencia de la hormona en niños, acromegalia, síndrome de Turner Infertilidad, anovulación y superovulación Osteoporosis Reproducción asistida Detección /tratamiento de cáncer de tiroides Ciertas formas de infertilidad Enfermedad de Paget Hipoglucemia Diabetes mellitus Cultivo de células de mamífero E. coli Levaduras Infarto de miocardio Infarto de miocardio Trombocitopenia y prevención de trombosis Cultivo de células de mamífero Ciertas formas de hemofilia Folículo-estimulante Paratiróidea Gonadotrofina coriónica Tirotrofina Luteinizante Calcitonina Glucagon Factores hematopoyéticos Eritropoyetina (EPO) Anemia etropenia, transplante autólogo de médula Factor estimulante de colonias de granulocitos/macrófagos (GME. coli CSF) Interferón e interleuquinas Interferón alfa (IF alfa) E. coli Hepatitis B y C, distintos tipos Jorge Marquet de cáncer Interferón beta (IF beta) Interferón gamma (IF gamma 1b) Interleuquina 2 (IL-2) Vacunas Anti-hepatitis B Anti-hepatitis A Anti-enfermedad de Lyme Anticuerpos monoclonales recombinantes Anti-IgE (recombinante) Cultivo de células de mamífero Cultivo de células de mamífero Cultivo de células de mamífero Asma Levaduras Levaduras E. coli Inmunización contra la hepatitis B Inmunización contra la hepatitis A Inmunización contra la enfermedad de Lyme Cultivo de células de mamífero E. coli E. coli Esclerosis múltiple Enfermedad granulomatosa crónica Cáncer de riñón Anti-T F (recombinante) Arthritis reumatoidea Prevención del rechazo agudo de transplante de riñón Anti-IL2 Otros productos recombinantes Cultivo de Proteína morfogénica del hueso-2 células de mamífero Galactosidasa Cultivo de células de mamífero Cultivo de células de mamífero Cultivo de células de mamífero E. coli Fractura de tibia Enfermedad de Fabry (deficiencia en alfagalactosidasa) Mucopolisacaridosis Iaronidasa Proteína C Beta-glucocerebrosidasa D Asa Sepsis severa Enfermedad de Gaucher Fibrosis quística Cultivo de células de mamífero Fuente: ature Biotechnology, 2003, vol. 21 º8 La insulina: estructura y función Jorge Marquet La insulina es una hormona producida por el páncreas. Tiene una estructura proteica y su función consiste en regular la concentración de glucosa en la sangre. Sin la insulina, la glucosa se acumula en la sangre hasta que alcanza niveles elevados y puede causar diferentes complicaciones en el funcionamiento del organismo. Esta es la enfermedad conocida como diabetes mellitus. Cuando la diabetes es causada por una escasa o nula producción de insulina, se puede regular el nivel de glucosa en la sangre (glucemia) mediante la administración exógena de insulina. En 1921, los fisiólogos canadienses Frederick G. Banting y Charles H. Best extrajeron por primera vez la insulina del tejido pancreático de perros, y en 1923 la insulina estaba comercialmente disponible en los Estados Unidos. Luego, la insulina para diabéticos se obtuvo a partir de páncreas de cerdos o vacas, que aunque es biológicamente activa en humanos, no es idéntica a la humana, de modo que se pueden producir algunos problemas de reacciones inmunes adversas. Estructura de la insulina La insulina es un hormona proteica constituida por 51 aminoácidos. La síntesis de insulina atraviesa diferentes etapas: se fabrica como preproinsulina que luego se transforma en proinsulina al cortarse sus extremos. La mayoría de la proinsulina se separa en dos partes: el “péptido C" (conector) y la insulina, que está constituida por dos cadenas polipeptídicas, una de 21 aminoácidos y otra de 30, unidas por dos puentes disulfuro. La insulina recombinante La insulina es el primer caso de proteína producida por ingeniería genética aprobada para uso en humanos, desde 1982. En la actualidad, varios laboratorios farmacéuticos producen insulina humana, tanto a partir de bacterias como de levaduras, y sin ningún riesgo para la salud. En la siguiente figura, se muestra un esquema general de la obtención de insulina a partir de páncreas de vacas o cerdos, y mediante ingeniería genética (ver Cuadernos ° 4 y º 34) . En la siguiente figura, se muestra un esquema general de la obtención de insulina a partir de páncreas de vacas o cerdos, y mediante ingeniería genética (ver Cuadernos ° 4 y º 34) . Si bien estos son los pasos a seguir para la obtención de insulina recombinante, si se inserta en el plásmido bacteriano el gen entero de la insulina, se obtendría como resultado la preproinsulina. Para evitar estas dificultades se sintetizan químicamente las secuencia de AD correspondiente a las cadenas polipeptídicas A y B que se insertan separadamente en un gen bacteriano. Los plásmidos recombinantes se introducen en bacterias E. coli, donde se multiplican. Una vez purificadas las dos cadenas, se unen mediante una reacción que forma puentes disulfuro (de azufre) y se obtiene insulina humana pura. El producto final, la insulina humana biosintética, es idéntica en todos los aspectos a la insulina purificada del páncreas humano. Péptido pancreático Se trata de un péptido de 36 aminoácidos y 4300 daltons de peso molecular, cuyo aminoácido carboxilo terminal es una amida de la tirosina. Esta hormona es producida por las denominadas células PP o F de los islotes pancreáticos así como por el páncreas exocrino, en concreto por el duodeno y su región adyacente. Jorge Marquet Entre las funciones del polipéptido pancreático destacan la inhibición de zimógenos pancreáticos, la relajación de la vesícula biliar y el aumento, tanto del vaciamiento gástrico, motilidad gastrointestinal así como del tránsito intestinal. Su secreción depende de diversos factores tales como la ingestión de proteínas, el ayuno, el ejercicio, una intensa hipoglucemia y la estimulación vagal, siendo inhibida por efecto de la somatostatina y la administración de glucosa por vía intravenosa. Sus niveles en plasma aumentan como consecuencia de un insulinoma, gastrinoma, diabetes dependiente de insulina así como de casos de hiperparatiroidismo, disminuyendo los niveles en casos de neuropatía diabética. Secretina Es un péptido lineal de 27 aminoácidos que se encuentra relacionado estructuralmente con el péptido intestinal vasoactivo (VIP), el péptido inhibidor gástrico (GIP), glucagón, el factor hipotalámico liberador de hormona del crecimiento (GRF), con el péptido histidina -terminal isoleucina C-terminal (PHI) y con la helodermina. Se produce gracias a la acción de las células S, que se encuentran localizadas en el intestino delgado, en concreto en el duodeno, aunque también están presentes en el cerebro. Su secreción depende del grado de acidificación del contenido duodenal, necesitándose valores de pH de 4,5 o inferiores. Entre las funciones de la secretina destacan su efecto inhibitorio sobre la liberación de gastrina y la secreción ácida del estómago, aunque, realmente, su principal efecto fisiológico es el de servir como modulador positivo de la secreción exocrina pancreática rica en bicarbonato, durante el proceso de la digestión. También cabe destacar su papel en la secreción de otras sustancias como la insulina gracias a las células b de los islotes pancreáticos, de pepsina y mucus gástrico, además favorece la secreción de agua y electrolitos por la vesícula biliar así como la actividad secretora de las glándulas de Brunner. Por otro lado, inhibe el tono del esfínter esofágico inferior y la motilidad gástrica. Su excreción es llevada a cabo en el riñón. Serina Aminoácido esencial de 3 carbonos con un grupo R polar sin carga (es más hidrofílico que los aminoácidos no polares, ya que contiene grupos funcionales que forman enlaces de hidrógeno con el agua) y debe su polaridad a su grupo hidroxilo. Al ser un aminoácido de polaridad intermedia, se encuentra tanto en el interior como en el exterior de las proteínas globulares. Tiende a impedir la formación de la hélice a (confirmación de la cadena polipeptídica en las a queratinas) debido al tamaño y la forma de sus grupos R. Es un aminoácido glucogénico (ya que puede convertirse en glucosa y en glucógeno a partir de diferentes vías) que se convierte en piruvato. En algunas proteínas, los grupos hidroxilo de determinados residuos de serina se fosforilan enzimáticamente con el concurso del ATP, dando lugar a restos de fosfoserina. De este modo, los grupo fosfato incorporan una carga negativa a este polipéptido. La serina es un precursor de la glicina. La ruta principal para la formación de serina en los tejidos animales comienza con el 3fosfoglicerato, que es un intermediario de la glucólisis. En la primera etapa de su grupo a-hidroxi se oxida por el AD+ y rinde 3-fosfohidroxipiruvato. La transaminación desde el glutamato rinde 3-fosfoserina, que experimenta hidrólisis por acción de la fosfatasa de la fosfoserina para dar serina libre. Jorge Marquet Serotonina La indolalquilamina 5-hidroxitriptamina (5-HT; serotonina) fue inicialmente identificada por el interés de sus efectos cardiovasculares (ver Ruta 1). Desde mediados del siglo diecinueve se sabe que la musculatura lisa de los vasos sanguíneos y por tanto con un importante efecto hipertensor. A principios del siglo veinte, las plaquetas fueron identificadas como la fuente de esta sustancia, a finales de la década de los 40, Page y sus colaboradores, aislaron y caracterizaron esta sustancia tónica del suero (serum; desde aquí, serotonina). La combinación del grupo hidroxilo en la posición 5 del núcleo indol y una amina nitrogenada primaria actuando como aceptador de un protón del pH fisiológico, hace de la 5-HT una sustancia hidrofílica. Como tal, no traspasa la barrera hematoencefálica fácilmente. Así, su descubrimiento en el cerebro en 1953 por Twarog y Page indicó que la 5-HT estaba siendo sintetizada en el cerebro. La observación casi simultanea de que la droga psicodélica Dietilamida del Ácido Lisérgico (LSD) antagoniza una respuesta producida por 5-HT (aún cuando la respuesta fuera contracción del músculo liso gastrointestinal) confirmó la idea de que la 5-HT era un producto de nuestro cerebro y tiene importantes efectos conductuales. o todas las células que contienen 5-HT, lo sintetizan. Las plaquetas no sintetizan 5-HT; acumula la 5-HT del plasma por un mecanismo de transporte activo que se encuentra en la membrana de plaquetas. El paso inicial en la síntesis de serotonina es el transporte facilitado del aminoácido L-triptófano de la sangre hasta el cerebro. Otros aminoácidos neutros (fenilalanina, leucina, metionina) son transportados dentro del cerebro por el mismo mensajero. Las neuronas serotoninérgicas contienen la enzima triptófano-hidroxilasa, que convierte el triptófano en 5-hidroxitriptófano (5-HTP) su distribución en el cerebro es similar a la de la propia 5-HT. La enzima requiere tanto de oxigenación molecular del cofactor biopteridina La otra enzima implicada en la síntesis de serotonina es el decarboxilasa de los aminoácidos L-aromático (aminoácido descarboxilasa: AADC), que convierte 5HTP en 5-HT. Esta enzima está presente no sólo en las neuronas serotoninérgicas sino también en las neuronas catecolaminérgicas, donde convierte 3,4dihidroxifenilalanina (DOPA) a dopamina. La hidroxilación inicial del triptófano parece ser el peldaño limitante en la síntesis de serotonina más que la decarboxilación de 5-HTP. La evidencia en apoyo para este punto de vista incluye el hecho de que 5-HTP se encuentra sólo en pequeñas cantidades en el cerebro, presumiblemente porque es decarboxilado casi tan rápidamente como se forma. En 1964, Dahlstrom y Fuxe, usando la técnica de histofluorescencia de FalckHillarp, observó que la mayoría de cuerpos serotoninérgicos fueron encontrados en grupos de los cuerpos celulares previamente designados por Taber, Brodal, y Walberg como el núcleo de Raphé. Dahlstrom y Fuxe describieron nueve grupos de cuerpos celulares que contienen serotonina, a los que ellos designaron desde B1 hasta B9, y que se corresponden en su mayor parte con el núcleo de Raphe. El grupo más grande de células serotoninérgicas es el grupo B7 contiguo a un grupo más pequeño de células serotoninérgicas, B6. Los grupos B6 y B7 son a menudo considerados conjuntamente como el núcleo dorsal de Raphe, con B6 siendo su extensión caudal. Otro grupo de cuerpos celulares serotoninérgicos prominente, es el B8 que corresponde al núcleo medio de Raphe, también llamado Jorge Marquet el núcleo central superior. El grupo B9, parte del tegmento ventrolateral del puente y del cerebro medio. Las proyecciones serotoninérgicas ascendentes, que inervan el cortex y otras regiones del cerebro anterior, vienen desde el Raphe dorsal, Raphe medio, y el grupo celular B9. El otro núcleo de Raphe, B1 a B5, está situado más caudalmente y contiene un número bajo de células serotoninérgicas. Dos caminos principales serotoninérgicos de ascenso emergen del núcleo de Raphe del cerebro medio al cerebro anterior: el camino dorsal periventricular y las radiaciones ventral tegmental. Ambos convergen en el hipotálamo caudal donde se unen al haz medial del cerebro anterior (MFB). Los núcleos de Raphe dorsal y medial dan salida a múltiples paquetes distintos de axones que forman caminos separados para diferentes regiones cerebrales. Estructuras funcionalmente relacionadas en el cerebro son inervadas por el mismo grupo de neuronas serotoninérgicas. Por ejemplo, el hipocampo y el séptum (estructuras límbicas) parecen estar inervadas predominantemente por neuronas del Raphe medial, mientras el estriado y la sustancia negra (sistema de los ganglios basales que median la actividad motora) son inervados por el Raphe dorsal. Los dos núcleos de Raphe mandan proyecciones neuronales solapadas al neocortex. Además, células dentro del Raphe dorsal y medial son organizadas en zonas particulares o grupos que mandan axones a áreas específicas del cerebro como el córtex o hipocampo. Por ejemplo, el córtex frontal recibe fuerte inervación de subregiones rostrales y laterales del núcleo de Raphe dorsal. Estructuras relacionadas funcionalmente en el cerebro pueden también ser inervadas por las mismas neuronas individuales. Las neuronas serotoninérgicas mandan axones colaterales a más de una región cerebral, a menudo a las áreas terminales que están funcionalmente relacionadas, como el córtex entorrinal y el hipocampo. La síntesis de 5-HT puede aumentar de forma marcada, bajo condiciones que requieren un continuo suministro del neurotransmisor. La plasticidad es un concepto importante en neurobiología. En general, se refiere a la capacidad de los sistemas neuronales para ajustarse a demandas a corto o largo plazo sobre su actividad o funcionamiento. Muchos procesos contribuyen a la plasticidad neuronal. Uno, es la capacidad para aumentar la proporción de síntesis del neurotransmisor y liberación en respuesta a un incremento de la actividad neuronal. El aumento de la síntesis resulta desde la conversión realzada del triptófano en 5-HTP y tiene una absoluta dependencia del Ca2+ extracelular. Por contraste, las situaciones que requieren aumentos en la síntesis y emisión de 5HT a largo plazo, resultan en la síntesis de la proteína triptófano-hidroxilasa. Por ejemplo, la parcial pero sustancial destrucciónde las neuronas centrales serotoninérgicas resulta en un aumento de la síntesis de 5-HT en terminales residuales. El aumento de la síntesis de 5-HT resulta de más triptófano-hidroxilasa que está presente en los terminales residuales. Como con otros transmisores amino biogénicos, la 5-HT es almacenada primariamente en vesículas y es liberada por un mecanismo exocitótico. En algunos aspectos éstas vesículas que almacenan 5-HT se parecen a aquellas que almacenan catecolaminas (CAs). Por ejemplo, los medicamentos como reserpina y tetrabenzina, que inhiben la actividad del transportador localizado a la membrana vesicular, reducen el contenido celular de 5-HT así como CAs. Esta reducción inducida por los medicamentos, del contenido de 5-HT, muestra que el almacén vesicular de 5-HT es necesario para proteger la indolalquilamina de degradación intraneuronal por la monoaminooxidasa. Jorge Marquet En otros aspectos, las vesículas que almacenan 5-HT son diferentes de aquellas que almacenan CAs. En contraste con las vesículas que contienen CA, no hay prácticamente ATP en las vesículas serotoninérgicas. También, las vesículas sinápticas serotoninérgicas, pero no los gránulos de cromafín, contienen una proteína específica que se adhiere a la 5-HT con gran afinidad. Esta proteína adherente a la serotonina (SPB) desaparece del cerebro anterior tras una lesión del núcleo de Raphe, indicando que la SPB está contenida en neuronas serotoninérgicas. La SPB es liberada sólo con serotonina por un proceso dependiente del Ca2+. Como se esperaba, los terminales serotoninérgicos hacen los contactos usuales sinápticos especializados con las neuronas objetivo y liberan serotonina siguiendo la estimulación nerviosa. En la mayoría de las áreas del sistema nervioso central de los mamíferos, hay al menos algunos lugares donde la 5-HT es liberada y no se ha encontrado evidencia sobre la especialización sináptica. En este caso, el neurotransmisor es liberado y difundido a cierta distancia. El porcentaje de terminales 5-HT asociados con especializaciones sinápticas, varía en regiones cerebrales particulares. La apariencia de contactos sinápticos especializados sugiere asociaciones relativamente estables y fuertes entre una neurona presináptica y su objetivo. A la inversa, la ausencia de especialización sináptica implica una interacción dinámica y quizás menos específica, con las neuronas objetivo. En este caso, la 5-HT puede actuar como un neuromodulador. La actividad de 5-HT en la sinapsis se termina, primariamente, por su recogida en terminales serotoninérgicos. Los efectos sinápticos de muchos aminoácidos y neurotransmisores monoaminérgicos, incluida la 5-HT, son terminados por unión de estas moléculas a proteínas específicas de transporte. El sistema de transporte para la 5-HT esta localizado en las neuronas serotoninérgicas. Las células gliales también parecen ser capaces de coger 5-HT por un sistema de transporte de gran afinidad. La estructura del transporte de serotonina es bastante diferente de la estructura de los receptores asociados a la proteína. Los medicamentos que son inhibidores selectivos de la recogida de 5-HT, como la fluoxetina o sertralina, son ampliamente usados como antidepresivos. La clomipramina, que tiene una selectividad moderada in vivo para inhibir la recogida de 5-HT frente a aquellos de A, es usada para el tratamiento del trastorno de ansiedad, trastorno obsesivocompulsivo. Producen inhibición competitiva de la recogida de 5-HT, y una simple proteína parece ser responsable tanto de la unión de estos medicamentos como de la recogida de 5-HT. El camino primario catabólico para la 5-HT es la desaminación oxidativa por la enzima monoaminooxidasa. La monoaminooxidasa (MAO) convierte la serotonina en 5-hidroxiindoleacetaldehído, y este producto es oxidado por una aldehído deshidrogenasa dependiente de AD+ para formar ácido 5-hidroxi-indolacético (5-HIAA). Hay al menos dos isoenzimas de MAO, denominadas como tipo A y tipo B. Estas isoenzimas son completamente flavoproteínas de membranas mitocondriales externas en neuronas, glia y otras células. Existen inhibidores selectivos de cada forma de MAO, ej., clorgilina o maclobemida para el tipo A o deprenil para el tipo B. El cerebro humano contiene más tipo B, que tipo A. Es interesante que los cuerpos celulares de la serotonina contienen predominantemente MAO tipo B, así los nervios serotoninérgicos (al menos, los somas) contienen la forma de MAO (tipo B) Jorge Marquet que no metaboliza preferentemente 5-HT. Esto ha llevado a la hipótesis de que la MAO tipo B en las neuronas serotoninérgicas, impide a la célula la acumulación de varios substratos naturales (ej., dopamina) que puede interferir con el almacenamiento, liberación y recogida de 5-HT. Receptores para la serotonina Estudios farmacológicos y fisiológicos han contribuido a la definición de muchos subtipos de receptores para serotonina. Inicialmente se diferenciaron dos receptores diferentes de 5-HT en el íleon, llamados receptores D (bloqueado por dibencilina) y M (bloqueado por morfina). El receptor D se pensó que estaba en el músculo liso del íleon mientras que el receptor M, se consideró que estaba en la estructura ganglionar. El desarrollo del ensayo de unión al radioligando fue propuesto por Pertoutka y Snyder en 1979 para etiquetar dos clases de receptores serotoninérgicos en el cerebro. Los lugares de unión con alta afinidad por [3H]5-HT fueron designados como receptor 5-HT1; los lugares de unión etiquetados con alta afinidad por [3H]espiperona fueron denominados como receptor 5-HT2. La unión de [3H]5-HT a los receptores 5-HT1 fue desplazada por la espiperona de forma bifásica, sugiriendo que el llamado receptor 5-HT1 podía ser una población heterogénea de receptores. El lugar de unión [3H]5-HT que muestra alta afinidad para espiperona fue llamado subtipo 5-HT1A, mientras el componente de unión [3H]5-HT que mostraba baja afinidad para espiperona fue llamado el subtipo 5HT1B. Se encontró una alta densidad de lugares de unión para [3H]5-HT en el plexo coroideo. Estos sitios de unión a [3H]5-HT fueron denominados subtipo 5HT1C. Un cuarto lugar de unión para [3H]5-HT fue identificado en el cerebro bovino y fue llamado receptor 5-HT1D. El receptor 5-HT1D fue identificado en cerebros de especies desprovistas de receptor 5-HT1B. El receptor M de Gaddum y Picarrelli, originalmente descrito en el íleon de cobayas. Bradley y asociados han renombrado a este receptor como 5-HT3. Un subtipo adicional de receptor serotoninérgico ha sido descrito, el receptor 5-HT4. Tanto en el hipocampo como en el núcleo de Raphe, los receptores 5-HT1A están asociados a la apertura de los canales K+, presumiblemente de forma directa a través de una proteína G. En las áreas del campo terminal como el hipocampo, los receptores 5-HT1A están también asociados mediante una proteína G a la inhibición de la actividad de la adenilciclasa. El receptor 5-HT1A es clasificado como estando asociado a ambos la estimulación y la inhibición de la adenilciclasa, siempre en la misma región cerebral. En la sustancia negra, demostrada por estudios de unión de radioligandos, una alta densidad de receptores 5-HT1B y 5-HT1D, estos receptores serotoninérgicos están asociados a la inhibición de adenilciclasa a través de la proteína G. Los receptores 5-HT1C y 5-HT2 están asociados a través de la proteína G a la estimulación de hidrólisis de fosfoinositol (PI) El receptor 5-HT3 es un ion ligado a la apertura de canal, es un canal iónico tal que la reacción provocada por su activación no es mediada por segundo mensajero o a través de proteínas G. El receptor 5-HT4 en neuronas del colículo e hipocampo está asociado a la estimulación de la actividad de la adenilciclasa y a la inhibición de canales K+. Se ha demostrado que la inhibición de canales K+ en neuronas del colículo implica la producción de AMPc y la activación de proteínoquinasa A dependiente de AMPc. A pesar de que el sistema del segundo mensajero asociado con el receptor 5-HT4 es Jorge Marquet AMPc, esto parece ser si otro mecanismo de transducción también se asocia a los receptores 5-HT4. Los muchos subtipos de receptores para serotonina no son sólo distinguibles por su farmacología y sistemas de segundo mensajero, sino también por su localización en el S C. Implicaciones funcionales de la serotonina Los receptores 5-HT1A están presenten en alta densidad en el hipocampo, séptum, amígdala, hipotálamo y neocórtex. La destrucción de neuronas serotoninérgicas con la neurotoxina 5,7-dihidroxitriptamina (5,7-DHT), no reduce el número de receptores 5-HT1A en áreas del cerebro anterior, lo que indica que los receptores de 5-HT1A están localizados postsinápticamente en éstas regiones del cerebro. Muchas de estas áreas terminales del campo serotoninérgico, son componentes del sistema límbico, el curso que se piensa que está implicado en la modulación de la emoción. La presencia de receptores 5-HT1A en alta densidad en el sistema límbico, indica que los efectos propuestos de 5-HT o medicamentos serotoninérgicas en los estados emocionales, pueden estar mediados por los receptores 5-HT1A. El receptor 5-HT1B en ratas y ratones y el receptor 5-HT1D en cerebro bovino y humano está situado en alta densidad en los ganglios basales, particularmente en globo pálido, y la sustancia negra. Los receptores 5-HT1B y 5-HT1D están situados postsinápticamente donde pueden modular la liberación de otros neurotransmisores, como acetilcolina. La presencia de estos receptores en alta densidad en los ganglios basales, aumenta la interesante posibilidad de que estos receptores puedan estar implicados en trastornos del cerebro que implican a los ganglios basales, como la enfermedad de Parkinson. Los receptores 5-HT1C están presentes en alta densidad en el plexo coroideo. Se ha propuesto que la activación inducida por 5-HT de los receptores 5-HT1C podría regular la composición y volumen del líquido cefalorraquídeo. Una alta densidad de los receptores 5-HT2 se encuentra en muchas áreas del cortex. En el neocortex, estos receptores están concentrados en las capas I y V. Los receptores 5-HT2 también se encuentran en una particular alta densidad en el claustrum, una región que está conectada al cortex visual, a partes del sistema límbico, y a los ganglios basales y al núcleo olfatorio Los receptores 5-HT3 inicialmente parecen estar confinados a neuronas periféricas, donde median acciones despolarizantes de 5-HT y modulan la liberación del neurotransmisor. Los receptores 5-HT3 se encuentran en alta densidad en ganglios y nervios periféricos (ganglio superior cervical y nervio vago) así como en la sustancia gelatinosa de la médula espinal. Su situación en el cordón espinal y médula sugiere que 5-HT puede modular mecanismos nocioceptivos por medio del receptor 5-HT3. La mayor densidad del receptor 5-HT3 en el cerebro, es en el área postrema, el lugar de la zona de disparo del receptor químico. El receptor 5-HT4, originalmente caracterizado por la medida en la producción AMPc de neuronas coliculares cultivadas de ratones, ha sido también localizado en el hipocampo. Muchos de los subtipos de receptores de serotonina no parecen experimentar cambios reguladores compensatorios, como en un principio describieron Cannon y Rosenblueth en 1949 para receptores colinérgicos nicotínicos en el periférico. Clásicamente, una disminución en la exposición de un tejido a su transmisor endógeno, lleva a una reacción hipersensible o exagerada a agonistas exógenos, lo cuál puede justificarse por un incremento en la densidad de receptores Jorge Marquet postsinápticos para el transmisor (regulación al alza). A la inversa, la exposición aumentada de un tejido a agonistas, puede, con el tiempo, resultar en una reacción disminuida al agonista (desensibilización), que puede ser debida a un decremento en la densidad del receptor (regulación a la baja). La administración crónica o repetida de medicamentos antidepresivos (ej., inhibidores de la MAO o inhibidores de la recogida de serotonina) o receptores agonistas de 5-HT1A en ratas de laboratorio, produce una desensibilización de reacciones conductuales y electrofisiológicas que se creía eran mediadas por receptores 5-HT1A. Lesionando neuronas serotoninérgicas se produce un incremento de respuestas conductuales y electrofisiológicas. Sin embargo, estos tratamientos, no producen cambios en los receptores 5-HT1A medidos con ensayos de unión. Algunos investigadores han propuesto la disminución de la inhibición de adenilciclasa mediada por el receptor 5-HT1A. Las lesiones de neuronas serotoninérgicas no causa cambios detectables en receptores 5-HT1B en áreas del cerebro anterior y se ha propuesto que causan regulación a la alta o a la baja o no afectan a la densidad de los receptores 5-HT1B en la sustancia negra. Siguiendo la lesión de neuronas serotoninérgicas con neurotóxico, el receptor 5HT1C mediado por hidrólisis PI en el plexo coroideo; aumenta, y estos receptores experimentan supersensibilidad a la denervación. Los receptores 5-HT2, tampoco producen cambios en la exposición al agonista en la forma clásica. Específicamente, no se observa cambio en la densidad del receptor 5-HT2 tras la lesión de neuronas serotoninérgicas o tras la deplección de almacenes serotoninérgicos. Así, parece que ni el receptor 5-HT2 ni el camino de su segundo mensajero son regulados por un decremento en la exposición al neurotransmisor. Tras la administración de agonistas alucinógenos del receptor 5HT2, la administración crónica de inhibidores selectivos de recogida de serotonina, o antagonistas del receptor 5-HT2, la hidrólisis PI mediada por el receptor 5-HT2 se convierte en desensibilizada y los receptores 5-HT2 regulan a la baja. Los receptores 5-HT3, localizados en neuronas en el sistema nervioso central y periférico, median rápido, reacciones excitatorias (depolarización de la membrana) a la serotonina. Como muchos otros receptores que están directamente asociados a un canal iónico, el receptor 5-HT3 exhibe una rápida desensibilización tras la exposición sostenida al agonista. La serotonina está entre los muchos neurotransmisores que participan en el control hipotalámico de la secreción pituitaria, particularmente en la regulación de prolactina, adrenocorticotropina (ACTH), y hormona del crecimiento. La medida de estas reacciones endocrinas tras la administración de medicamentos que incrementan la función de la serotonina en el cerebro, proporciona uno de los pocos métodos actualmente disponible para evaluar dicha función en humanos. Por ejemplo, la administración del precursor de serotonina, L-triptófano, aumenta las concentraciones en plasma de prolactina y hormona de crecimiento. Cuando se administra a humanos agonistas serotoninérgicos que estimulan los receptores 5HT1A, 5-HT1C y 5-HT2, también aumentan en plasma las concentraciones de ACTH, prolactina y hormona de crecimiento. La reacción neuroendocrina en humanos, al agonista no selectivo del receptor serotoninérgico m-CPP (mclorofenilpiperazina), o a L-triptófano, ha sido utilizada clínicamente para evaluar el funcionamiento del sistema central serotoninérgico en pacientes con trastornos psiquiátricos. Jorge Marquet La investigación en gatos, ha implicado a la serotonina en el sueño y en estados de activación (arousal). Las neuronas serotoninérgicas en el núcleo de Raphe dorsal muestran un cambio dramático en la actividad a lo largo del ciclo de sueño-vigiliaactivación. Bajo condiciones de vigilia tranquila, las neuronas serotoninérgicas exhiben una actividad lenta, imitando a un reloj, la cuál muestra una disminución gradual conforme el animal va volviéndose somnoliento y entra en el sueño de ondas lentas. Un decremento en la regularidad del disparo acompaña esto, sobre todo disminución de la actividad neuronal. Durante el sueño REM, (movimientos rápidos de ojos), la actividad de estas neuronas cesa. En respuesta al estimulo activado, la tasa de disparo de estas neuronas serotoninérgicas aumenta. Un estímulo auditivo (golpe) o visual (destello), produce una excitación de las neuronas serotoninérgicas del Raphé dorsal, seguida por una inhibición. Sin embargo, exponiendo un gato a estresores ambientales como un sonido fuerte o la visión de un perro, aunque produce una activación simpática fuerte y una reacción conductual típica, no altera la tasa de disparo de estas neuronas serotoninérgicas. Ya que la actividad tónica de neuronas serotoninérgicas parece variar de forma general en asociación con un estado conductual y no asociado con ninguna reacción conductual específica, Jacobs y colaboradores han propuesto que el papel de las neuronas centrales serotoninérgicas es coordinar la actividad del sistema nervioso, fijar el tono de actividad en conjunción con el nivel de activación del organismo. La serotonina también parece estar implicada en la regulación de ritmos circadianos. El núcleo supraquiasmático del hipotálamo genera ciclos electrofisiológicos y metabólicos que repite aproximadamente cada 24 horas. Generalmente, este ritmo esta sincronizado al fotoperiodo del ambiente, también de alrededor de 24 horas. Ha sido postulada una contribución serotoninérgica a la regulación del ritmo circadiano porque el quiasmático recibe una inervación serotoninérgica muy densa del núcleo de Raphé desde el cerebro medio. Muy poco se conoce, no obstante, sobre la función de esta densa entrada serotoninérgica. Las lesiones de neuronas serotoninérgicas en animales de laboratorio han sido presentadas por algunos investigadores, pero no por todos, para romper los ritmos locomotores o que resultan en la pérdida del ritmo diario de corticosterona. Cuando se aísla in vitro, el quiasmático continua produciendo ritmos en el metabolismo de 24 horas, secretando vasopresina y realizando actividad eléctrica espontánea, indicando que las funciones conservadas de tiempo circadiano o actividad de establecedor del ritmo son características endógenas del quiasmático. El agonista no selectivo de 5-HT, quipazina se ha mostrado que reajusta o traslada el ritmo de la actividad eléctrica espontánea de células simples registradas extracelularmente en el quiasmático aislado en partes de cerebro. Estos resultados sugieren que el establecedor de ritmo circadiano del quiasmático o reloj es modulado por estimulación de los receptores serotoninérgicos en el mismo y que las proyecciones serotoninérgicas al quiasmático pueden modular la fase del quiasmático en animales intactos. La investigación neuroquímica, se ha focalizado en cómo afecta la alimentación a las concentraciones de triptófano en el cerebro y en la síntesis y disponibilidad de serotonina, mientras que la investigación farmacológica ha estado basada en el control del apetito por medio de medicamentos serotoninérgicos. La administración de agonistas serotoninérgicos no selectivos indirectos, como la fenfluramina, cuyo trabajo es liberar serotonina, o 5-hidroxitriptófano, un precursor de síntesis de serotonina, en ratas de laboratorio, disminuye el apetito. Jorge Marquet De estos datos, se ha inferido que la serotonina inhibe la toma de comida. Los agonistas serotoninérgicos activando los receptores postsinápticos 5-HT1C y 5HT1B también disminuyen el apetito. Los inhibidores selectivos de recogida de serotonina tienen efectos anoréxicos, también presumiblemente por acciones fisiológicas de intensificación de serotonina endógena. Por contraste, las dosis pequeñas de agonistas selectivos de 5-HT1A aumenta la toma de comida en ratas. El aumento de consumición de comida, puede ser debido a actividad agonista de autorreceptores serotoninérgicos en el núcleo de Raphé. La activación de receptores somatodendríticos 5-HT1A podría esperarse que inhiba el disparo neuronal serotoninérgico y la liberación de serotonina. Los efectos hipofágicos de la fenfluramina o agonistas de 5-HT1 son más pronunciados en ratas hembras, un efecto de potencial relevancia para los trastornos de la alimentación en humanos, como anorexia nerviosa y bulimia nerviosa, que tienen una mayor tasa de incidencia en mujeres jóvenes que en hombres jóvenes. El papel de la serotonina (5-HT) en el S C está completamente ligado al de la A, ya que interviene en la regulación de la vigilancia, en el proceso activo del sueño, la atención, en los procesos motivacionales y en la regulación de los estados de ánimo. Por otra parte, no debemos olvidar que el control de entrada del dolor parece depender de la liberación de serotonina, que facilita la producción de endomorfinas medulares. Todo este enorme papel se realiza fundamentalmente a través de una localización sucesiva de estructuras, los núcleos del Raphe. Las proyecciones de estos núcleos a través del fascículo medio del telencéfalo suelen ser inhibitorias, de ahí que el papel regulador de la actividad de las catecolaminas sea inseparable del de la serotonina, hasta tal punto que para describir las áreas catecolaminérgicas del tronco encefálico se utiliza la terminología A y, por ejemplo, el locus ceruleus es la estructura A-6. Pues bien, para los distintos núcleos serotoninérgicos se emplea la terminología B, y así llamamos B1 al núcleo del Raphe pálido, B2 al Raphe oscuro y B3 al Raphe magnus, como núcleos bulbares que se caracterizan por las proyecciones descendentes y, por tanto, medulares coincidiendo con las estructuras A1 y A2 noradrenérgicas. Los núcleos B4, B5 y B6 son los núcleos pontinos del Raphe. Los grandes núcleos B7, B8 y B9, que son los núcleos dorsal y medianos del Raphe, son las estructuras más rostrales, y desde ellos se ofrecen las proyecciones serotoninérgicas ascendentes hacia el hipotálamo, el tálamo, los núcleos grises basales, el sistema límbico y la corteza frontal. La destrucción de los núcleos del Raphe, o la administración de una sustancia como la dihidroxitriptamina, conduce a un incremento de la actividad nerviosa. Sin embargo, también hay una serie de situaciones en las que la serotonina en lugar de inhibir, excita, demostrándose esta acción con los efectos activadores autónomos y motores, y no olvidemos los efectos alucinógenos de los propios agonistas de la serotonina que, mediante una actuación sobre los receptores presinápticos, ofrecen una consecuencia de hiperactividad típica de las alucinaciones táctiles y visuales. Somatostatina La somatostatina está compuesta por varios péptidos, se detectó por primera vez en el hipotálamo y controla la liberación de las hormonas hipofisarias. La somatostatina está formada por 14 residuos de aminoácido en forma de anillo que se une por un puente disulfuro formado entre dos residuos de cisteína. Jorge Marquet Posteriormente, se ha encontrado en otras zonas donde actúan como neurotransmisor y neuromodulador. Ejerce una acción inhibidora sobre la liberación de la hormona del crecimiento a partir de la hipófisis anterior y sobre otros péptidos funcionalmente activos, insulina, tirotropina, hormona paratiroidea y hormonas gastrointestinales. Distribución de la somatostatina Aunque la somatostatina fuese detectada en el hipotálamo por primera vez y es donde existe en concentraciones más altas, se sabe que el 90% se encuentra en otras zonas. Gracias a estudios inmunohistoquímicos, de radioinmunoensayo y biológicos se ha localizado en los cuerpos celulares del complejo amigdalino, área periventricular anterior, zona incierta del área interpeduncular, sistema límbico, neocórtex, corteza cerebral hipocámpica y en los ganglios de la raíz dorsal. Además los terminales nerviosos que reaccionan ante la somatostatina se localizan en muchas otras áreas. Fuera del sistema nervioso se localiza en el páncreas, tracto gastrointestinal, retina, glándulas tiroides y en las células A o D de los islotes de Langerhans. Parece que coexiste con la b-endorfina en las células D. Síntesis de la somatostatina Se cree que la proteína precursora de la somatostatina es la prosomatostatina, una proteína de gran tamaño, aunque también es probable que lo sea la preprosomatostatina. Ésta es hidrolizada proteolíticamente y procesada para dar origen a la somatostatina, y otros péptidos activos. Se han aislado dos forma de somatostatina que extienden el terminal aminoácido hasta 28 ó 25 residuos aminoácidos y que poseen una actividad biológica mayor que la 14-somatostatina a la hora de inhibir la secreción de hormona de crecimiento. La somatostatina como neurotransmisor Parece ser que la somatostatina actúa como neurotransmisor aferente primario en la médula espinal ya que se encuentra en los terminales nerviosos de la sustancia gelatinosa y en las neuronas pequeñas de los ganglios del asta dorsal. Además de su función como inhibidor de la hormona de crecimiento, tiene un importante efecto central sobre el comportamiento que sugiere una acción depresiva. Prolonga los efectos sedantes e hipotérmicos de los barbitúricos, reduce la actividad motora e inhibe la frecuencia de descarga de muchas neuronas en diferentes regiones del cerebro. Si es administrada periféricamente, elimina la secreción de ácido y de pepsina del estómago, así como el vaciamiento gástrico. También inhibe la liberación de todas las hormonas gastrointestinales conocidas. En cuanto a las interacciones con otros neurotransmisores, se ha comprobado en estudios in vivo parece que las catecolaminas y la acetilcolina influyen en la liberación de la somatostatina y ejercen algún tipo de control sobre ella. Por ejemplo, bajas dosis de dopamina y elevadas de noradrenalina liberan somatostatina en la eminencia media. Por otro lado, si se administra dopamina, noradrenalina o acetilcolina, pero no serotonina, se aumenta el nivel en sangre hipofisaria de somatostatina. También la neurotensina y el GABA pueden ejercer un control sobre su liberación. Sustancia P La sustancia P es la primera sustancia neuroactiva que se propone como neurotransmisor. En cuanto a las propiedades farmacológicas de la sustancia P, se demostraron al comprobar que presentaban propiedades hipotensoras potentes Jorge Marquet que no eran bloqueadas por la atropina. Posteriormente, fue identificada como el primer neuropéptido activo y se propuso como neurotransmisor. En los años 70 se determinó su estructura que hoy se sabe que contiene once aminoácidos, de los cuales los seis correspondientes al extremo C-terminal son esenciales para su actividad biológica. Propiedades farmacológicas Las funciones de la sustancia P son estimular la contracción de los músculos lisos vasculares y extravasculares, provocar un intenso refuerzo de la salivación y otras acciones centrales. Se ha demostrado su presencia en intestino, glándulas salivares y en la mayor parte de las áreas del S C, sobre todo en hipotálamo y sustancia negra, y en el asta dorsal de la médula espinal. Sustancia P como neurotransmisor Cuando se seccionan las raíces dorsales los niveles de sustancia P en el asta dorsal de la médula espinal descienden considerablemente, se ha establecido que la liberación de la sustancia P está relacionada con el estímulo y es dependiente de calcio en diversos preparados in vitro de médula espinal. Cuando se aplica a motoneuronas de la médula espinal, la sustancia P tiene una importante acción despolarizadora. Esto ha reforzado la idea de que la sustancia P endógena funciona como un neurotransmisor en las aferencia sensoriales primarias de la médula espinal. Parece que los ganglios simpáticos también utilizan la sustancia P como neurotransmisor en sinapsis correspondientes a fibras de origen sensorial ya que la sección de las fibras nerviosas preganglionares da lugar a la pérdida de gran contenido de sustancia P ganglionar, que está localizada en los terminales nerviosos. El péptido se libera mediante un mecanismo dependiente de calcio, en un medio con niveles despolarizantes de potasio, cuando el ganglio es perfundido. Debido al efecto despolarizante que ofrece la sustancia P en las células ganglionares a dosis bajas, se ha sugerido que es la responsable de los potenciales postsinápticos excitadores lentos no colinérgicos (PEPS) que tienen lugar cuando se estimulan las fibras preganglionares. Los potenciales lentos de las raíces ventrales que ocurren en la médula espinal tienen una evolución similar a los anteriores, y ambos son bloqueados selectivamente, junto con la acción de la misma sustancia P, por un antagonista de esta sustancia. La capsaicina, que se encuentra en las guindillas, es una neurotoxina específica que destruye unas neuronas sensoriales primarias bien definidas que transmiten los impulsos dolorosos, pero en este caso, la acción no va sólo dirigida a las neuronas que contienen la sustancia P sino que se da una deplección de la sustancia P de los ganglios simpáticos y de la médula espinal, a la vez que bloquea los potenciales postsinápticos lentos de estos dos sistemas. Probablemente la inactivación de la sustancia P liberada como neurotransmisor ocurra por medio de la metaloendopeptidasa neutra unida a la membrana, que ejerce una acción selectiva sobre la sustancia P y muestra una distribución subcelular paralela a la de la sustancia P y de sus receptores. Por tanto, la sustancia P parece ejercer una función de neurotransmisor excitador sensorial primario en la médula espinal y en los ganglios simpáticos. Parece que también actúa la sustancia P como neurotransmisor del S C y del sistema nervioso periférico (S P): en el iris, la piel y la vía nigroestriatal, donde se ha detectado la concentración más alta y se libera a partir de estímulos despolarizantes en cortes de esta sustancia negra. Esta liberación desaparece por la Jorge Marquet acción sensible del GABA a la picrotoxina, esto indica un control presináptico por medio de los receptores GABAérgicos. Coexistencia de la sustancia P Antes se pensaba, por su similar distribución, que la sustancia P y la dopamina coexistían en los terminales dopaminérgicos de la corteza prefrontal. Pero por medio de estudios se ha demostrado que esto no es así, la pérdida de uno de ellos no va unida a la del otro; no obstante, hay pruebas de la interacción de las neuronas que contienen sustancia P con los sistemas dopaminérgicos. También coexiste la serotonina con la sustancia P en los núcleos del rafe del tronco encefálico. Se ha demostrado que ambas coexisten con la hormona liberadora de tirotropina (TRH). La deplección de estas tres sustancias tienen lugar cuando se destruyen las neuronas del rafe con la neurotoxina 5,7-dihidroxitriptamina. Receptores de la sustancia P Por medio de estudios de ligandos y de bioanálisis se han detectado receptores específicos para la sustancia P. Se sabe que las acciones mediadas por la sustancia P son relativamente lentas y persistentes y se desencadenan frecuentemente por concentraciones muy bajas del péptido, lo que indica la existencia de un lugar receptor de alta afinidad. La interacción del receptor con esta sustancia trae consigo alteraciones del recambio del fosfatidil inositol y movilización del calcio celular, pero parece que no está mediada por nucleótidos cíclicos. Por medio de estudio de unión con radioligandos se ha comprobado que la sustancia P se sintetiza en el cuerpo neuronal y se transporta hasta los terminales nerviosos para su liberación en forma granular. Implicaciones funcionales de la sustancia P en los mecanismos de dolor La sustancia P está relacionada con los mecanismos dolorosos, ya que está presente en las fibras C, que son unos aferentes primarios relacionados con la neurotransmisión del dolor. Se ha comprobado que si se inyectan antagonistas de la sustancia P en la médula espinal sobreviene una acción analgésica, además ésta también reduce el tiempo de acción frente a los estímulos dolorosos y da lugar a otras respuestas de comportamiento. Por lo tanto, la sustancia P media la recepción del dolor. Por otro lado, los analgésicos opiáceos morfina y las endorfinas inhiben la liberación de la sustancia P en el núcleo trigeminal, que transmite la información dolorosa, por lo tanto parece que hay alguna relación entre la sustancia P y los neurotransmisores opioides endógenos implicados en los procesos de analgesia del S C. Taurina La taurina es un aminoácido neutro en cuya composición entra a formar parte el azufre. Su nombre se deriva de Bos Taurus (bilis de buey) de la cual fue por primera vez aislada hace más de 150 años. La Taurina difiere de la mayoría de los otros aminoácidos, en que no se incorpora a las proteínas. Existe como un aminoácido libre en la mayoría de los tejidos animales y es uno de los aminoácidos más abundantes en el músculo, las plaquetas, y en el sistema nervioso en desarrollo. Se sintetiza a partir de la cisteína, que es otro aminoácido azufrado, por acción de una descarboxilasa similar a la GAD (ver Ruta 9). Parece que su papel inhibitorio se reduce a una actuación en la médula espinal, como la glicina. En comparación con la intensa actividad inhibitoria del GABA en el cerebro, la taurina solo tiene una débil acción depresora. Además de cómo neurotransmisor, actúa como un regulador de la sal y del equilibrio del agua Jorge Marquet dentro de las células y como un estabilizador de las membranas celulares. La taurina participa en la desintoxicación de químicos extraños y también está involucrada en la producción y la acción de bilis. Se ha demostrado que la taurina posee una gran significación en el tratamiento de varias enfermedades comunes. En relación a las enfermedades cardíacas, podemos decir que la taurina comprende más de 50% de los aminoácidos libres en el corazón. La taurina mejoró la fuerza del músculo del corazón, previno el desarrollo de una cardiomiopatía en animales. En las enfermedades oculares, se sabe que existen altas concentraciones de taurina en la retina del ojo, donde parece que funciona como un buffer celular protegiendo a las células retinales de los efectos dañinos de la luz ultravioleta y las sustancias tóxicas. Este aminoácido resulta eficaz también en el tratamiento de la diabetes y en los cálculos biliares, donde la taurina es un componente normal de la bilis (no hay que olvidar que la glicina y la metionina son los otros aminoácidos esenciales para funcionamiento adecuado de la vesícula biliar). Se sabe que la taurina se enlaza a ciertas sales biliares, y por ello mejora su habilidad para digerir la grasa. Los estudios animales han demostrado que la complementación con taurina puede inhibir la formación de cálculos biliares, aunque aún no ha sido probado en humanos. Otro ejemplo de la importancia de la taurina lo encontramos en la fibrosis quísticaesta enfermedad frecuentemente conduce a una deficiencia de ácidos grasos esenciales y otros nutrientes solubles en grasa. Estas deficiencias pueden a veces ser corregidas mediante la administración de enzimas pancreáticas. Sin embargo, algunos pacientes con fibrosis quística también tienen una anormalidad de la función biliar que resulta en una mala absorción de las grasas. Esta anormalidad parece ser debida en parte a una deficiencia de taurina, la cual juega un papel clave en la acción digestiva de la bilis. Otra enfermedad en la que puede emplearse la taurina como terapia nutricional, es en la epilepsia donde se ha demostrado que la taurina disminuye la frecuencia de las crisis convulsivas de la epilepsia en varios modelos animales. La taurina ha demostrado también una actividad anti-epiléptica definitiva potente y de larga duración en un grupo de epilépticos que no respondieron a los medicamentos convencionales. Este efecto antiepiléptico fue visto en la taurina a dosis entre 200 y 1500 mg. al día. La taurina se encuentra principalmente en las áreas de alta actividad eléctrica, tales como el ojo, el cerebro y el corazón. La función más importante de la taurina, es estabilizar las membranas de las células nerviosas. Si la membrana de la célula está eléctricamente inestable, la célula nerviosa puede disparar demasiado rápido y erráticamente, lo cual puede causar algunas formas de epilepsia. Otra teoría de la epilepsia sostiene que es causada por cantidades anormales de ácido glutámico en el cerebro. De acuerdo con esta teoría, la taurina trabajaría normalizando los niveles de ácido glutámico. Algunos estudios han demostrado que la falta de taurina durante las 2 primeras semanas de vida afecta permanentemente el nivel de algunos aminoácidos en el cerebro. El nivel aumentado de ácido glutámico puede hacer a un organismo más propenso a las crisis convulsivas durante ciertas situaciones de estrés, tales como una fiebre alta, estimulación excesiva, trauma, cambios dietéticos o cualquiera de estas circunstancias en combinación con factores genéticos o daño cerebral. Sin embargo, existe controversia a este respecto, puesto que hay trabajos que han Jorge Marquet encontrado que la taurina no produce beneficio ninguno en algunos casos de epilepsia. Se requiere de investigación adicional para determinar cuáles de los muchos tipos de epilepsia que existen, pueden responder a la taurina y cuales son las dosis óptimas. También se han hecho estudios en relación con el uso de la taurina en el síndrome de abstinencia del alcohol con resultados muy positivos en lo tocante al desarrollo de algunos de los síntomas más graves de este tipo de trastorno, tales como el delirio y las alucinaciones. La taurina también disminuye las molestias en el síndrome de abstinencia por adicción a la morfina. En lo referente a su toxicidad, la taurina es generalmente bien tolerada. o se conocen serios efectos colaterales a las dosis terapéuticas usuales de 1-3 gramos al día. Los pacientes con enfermedad hepática han sido tratados con taurina con hasta 18 gramos durante 6 meses (para aliviar los calambres musculares, dolorosos), sin problemas aparentes. A pesar de los muchos estudios clínicos, la verdad es que la dosis óptima de taurina no se conoce. Los médicos orientados en la nutrición generalmente prescriben de 500 a 1000 mg, 2 a 3 veces al día, para adultos. En palabras sencillas podemos afirmar a modo de conclusión que se ha demostrado que la taurina es segura y también es un tratamiento efectivo para la insuficiencia cardíaca congestiva. La investigación adicional sugiere que puede ayudar a prevenir la degeneración macular, los cálculos biliares, y las complicaciones de la diabetes. La taurina mejora la absorción de grasas en algunos individuos con fibrosis quística. La taurina puede prevenir las crisis epilépticas en algunos casos, pero la investigación es conflictiva. Los vegetarianos, los ancianos y la gente con síndromes de mala absorción pueden necesitar taurina adicional. Tirotropina. Hormona estimulante del tiroides Las hormonas tiroideas son los únicos compuestos que contienen yodo con actividad biológica. Poseen dos funciones principalmente. En animales y seres humanos en desarrollo, éstos compuestos son determinantes esenciales para el desarrollo normal, especialmente para el sistema nervioso central (S C), pero además, en adultos, las hormonas tiroideas ejercen un papel en la conservación de la homeostasis metabólica, al afectar la función de casi todos los sistemas. Para llevar a cabo éstas funciones, hay grandes reservas de hormona preformada dentro del tiroides. El metabolismo de las hormonas tiroides se lleva a cabo, principalmente en el hígado, aunque también existe metabolismo local en algunos tejidos diana, como el cerebro. Las concentraciones séricas de dichas hormonas son reguladas por medio de la hormona hipofisiaria, tirotropina, mediante un sistema clásico de retroalimentación negativa. Los principales efectos de la hormona tiroidea están mediados por la unión a receptores de hormona tiroidea nuclear, así como por la regulación de la transcripción de genes específicos. A éste respecto, las hormonas tiroideas comparten un mecanismo de acción con las hormonas esteroides, vitamina D, y retinoles, cuyos receptores conforman una superfamilia de receptores nucleares. Tiroides El tiroides fue descrito por primera vez por Galeno, y, en 1656, Wharton lo denominó glandulae thyroidaeae. Inicialmente, el tiroides se reconoció como un órgano de importancia cuando se observó que el agrandamiento del mismo estaba estrechamente relacionado con Jorge Marquet una serie de cambios que afectaban, principalmente a los ojos y el corazón, síntomas que se relacionan con el padecimiento que hoy se denomina hipertiroidismo. Resulta sorprendente que éste padecimiento cuyos síntomas a veces pueden ser tan notorios como ocurre en otras enfermedades, no fuera descrito hasta que en 1786, Perry observara un primer caso. Dicha descripción no se publicó hasta 1825, seguida por la de Graves y Basedow, cuyos nombres van a ser aplicados al trastorno. En 1874, Gull será el primero en relacionar la atrofia de la glándula con síntomas que, actualmente, se sabe son característicos de una deficiencia tiroidea, y la hipofunción del tiroides, conocido como hipotiroidismo; en adultos se conoció como enfermedad de Gull. En 1878, Ord aplicó el término mixedema al síndrome clínico, con la creencia de que el engrosamiento de los tejidos subcutáneos estaba originado por una formación excesiva de moco. En 1895, Magnus-Levy descubrió el efecto del tiroides sobre el índice metabólico; observó que la enfermedad de Gull se caracterizaba por un índice metabólico bajo, y que la administración de tiroides a individuos hipotiroideos o normales aumentaba el consumo de oxígeno. En 1961, gracias al descubrimiento de la calcitonina, se observa que el tiroides en sí, también participa en la regulación del Ca2+. Las principales hormonas del tiroides se caracterizan por ser aminoácidos que contienen yodo, derivados de la tironina: tiroxina (T4) y T3 (triyodotironina; 3,5,3´-triyodotironina) En 1915, se va a aislar por vez primera la tiroxina en forma cristalina a partir de un hidrolizado de tiroides siendo Kendall, el que observe que el producto cristalino ejercía los mismos efectos fisiológicos que el extracto a partir del cual se obtuvo, posteriormente Harington descubre la fórmula estructural de la tiroxina y, junto con Barger, sintetizan la hormona. Síntesis de hormonas tiroideas Las hormonas tiroideas se sintetizan y almacena como residuos de aminoácidos de tiroglobulina, proteína que constituye la mayor parte del coloide folicular del tiroides. En concreto, esta glándula es singular porque almacena grandes cantidades de hormona potencial de ésta manera, y la tiroglobulina extracelular puede constituir una porción grande de la masa de la glándula. La tiroglobulina es una glucoproteína formada de dos subunidades parece ser idénticas. La clonación molecular ha permitido saber que la tiroglobulina pertenece a una superfamilia de serina hidrolasas, incluso acetilcolinesterasa. Los principales pasos en la síntesis, el almacenamiento, la liberación e interconversión de hormonas tiroideas son: 1. Captación del ion yoduro por la glándula 2. Oxidación del yoduro y yodación de grupos tirosil de la tiroglobulina 3. Acoplamiento de residuos de yodotirosina mediante enlace éter para generar las yodotironinas 4. Proteólisis de la tiroglobulina y liberación de tiroxian y triyodotironina hacia la sangre, y 5. Conversión de tiroxina en triyodotironina en tejidos periféricos. 1. Captación de yoduro El yodo ingerido en la dieta alcanza la circulación en forma de yoduro. El sistema de transporte va ser estimulado por la tirotropina (hormona estimulante del tiroides, TSH), y bajo el control de un mecanismo autorregulador que va a aumentar la captación de yoduro cuando las reservas de yodo tiroideo son bajas lo Jorge Marquet que viene a señalar que la administración de yoduro puede ser capaz de revertir la situación. 2. Oxidación y yodación La oxidación del yoduro hacia su forma activa se lleva a cabo mediante la peroxidasa tiroidea, que es una enzima que contiene el grupo \\\"hem\\\" y utiliza peróxido de hidrógeno (H2O2) como oxidante. En concreto, dicha enzima ha sido objeto de clonación siendo identificada como un autoantígeno en la enfermedad tiroidea autoinmunitaria. 3. Formación de tiroxina y triyodotironina a partir de yodotirosinas El siguiente paso es el acoplamiento de dos residuos diyodotirosil para formar tiroxina. El mecanismo comprende la transferencia enzimática de grupos, quizá como radicales libres yodotirosil o iones con carga positiva, dentro de la tiroglobulina. La tiroxina se forma de manera primaria cerca del aminoterminal de la proteína, a diferencia de la triyodotirosina que se sintetiza, casi toda, cerca del carboxiterminal. La concentración de hormona estimulante del tiroides así como la disponibilidad del yoduro van a influir en las tasas de actividad sintética en los diversos tejidos. Dado que la triyodotironina es al menos cinco veces más activa que la tiroxina y sólo contiene tres cuartas partes del yodo de ésta última, un decremento del yodo disponible necesita tener poco efecto sobre la cantidad efectiva de hormona tiroidea elaborada por la glándula. Aun cuando un decremento en la disponibilidad de yoduro y el aumento relacionado de la proporción de monoyodotirosina favorecen la formación de triyodotironina sobre la tiroxina, una deficiencia de diyodotirosina puede alterar la síntesis de ambas formas de la hormona. 4. Secreción de hormonas tiroideas La proteolisis es una fase importante del proceso secretor. Este proceso se inicia con endocitosis del coloide desde la luz folicular, en la superficie apical de la célula. La tiroglobulina \"ingerida\" aparece como gotas de coloide intracelulares que, seguidamente, se fusionan con lisosomas que contienen las enzimas proteolíticas indispensables. Se piensa, que la tiroglobulina debe desintegrarse por completo hacia sus aminoácidos constitutivos para que se liberen las hormonas. Las endopeptidasas desdoblan de manera selectiva a la tiroglobulina, lo que desencadena el origen de intermediarios que contienen hormona, los cuales van a ser, posteriormente, procesados por exopeptidasas. Seguidamente, las hormonas liberadas salen de la célula. Ocurre que cuando se hidroliza la tiroglobulina, también se liberan monoyotirosina y diyodotirosina, pero casi nunca salen del tiroides; en su lugar, se metabolizan de manera selectiva, y el yodo, que ha sido liberado en forma de yoduro, se reincorpora hacia la proteína. En situaciones normales, éste yodo se vuelve a utilizar, sin embargo, cuando la hormona estimulante del tiroides activa intensamente la proteolisis, algo del yoduro llega a la circulación, a veces con pequeñas cantidades de yodotirosinas. 5. Conversión de tiroxina en triyodotironina en los tejidos periféricos Aunque el tiroides secreta triyodotironina, el metabolismo de la tirosina, mediante monodesyodación secuencial en los tejidos periféricos, origina cerca del 80% de la triyodotironina circulante. La eliminación del yodo de la posición 5´-, o fuera del anillo, conduce a la formación de triyodotironina, y es la vía metabólica \"activadora\". Jorge Marquet Fuera del tiroides, el principal sitio de conversión de tiroxina en triyodotironina, es el hígado; así cuando a pacientes con hipotiroidismo, se les administra tiroxina a dosis que producen concentraciones plasmáticas normales de tiroxina, ocurre que la cifra plasmática de triyodotironina, también alcanza el límite normal. Casi todos los tejidos diana periféricos utilizan triyodotironina que se deriva de la hormona circulante, aunque existen excepciones, como es el caso del cerebro y la hipófisis, para los cuales la generación local de triyodotironina es una importante fuente de la hormona intracelular. La yodotironina 5´-desyodasa, es la enzima encargada de convertir la tiroxina en triyodotironina. Se trata de dos isozimas distintas, que se expresan y regulan de modo diferente en los tejidos periféricos. En concreto, la 5´-desyodasa tipo I (5´DI) se localiza en hígado, riñones y tiroides, y se caracteriza porque genera triyodotironina circulante que se utiliza en la mayoría de los tejidos blancos periféricos. Por su parte, la 5´-desyodasa tipo II (5´D-II) se limita al cerebro, a la hipófisis y, en ratas, a la grasa parda, y funciona para aportar triyodotironina intracelular a esos tejidos. Transporte de hormonas tiroideas en sangre Las hormonas tiroideas se transportan en la sangre en relación fuerte, pero no covalente, con alguna de las proteínas plasmáticas. La globulina unida a la tiroxina es el principal transportador de hormonas tiroideas. La triyodotirodina se une de una manera menos ávida, ya que la tiroxina pero no la triyodotironina está unida también por medio de la transtirenina (llamada prealbúmina de unión a tiroxina). Esta proteína se encuentra en una concentración más alta que la globulina de unión a tiroxina, pero se une a la tiroxina y a la triyodotironina. La albúmina también puede servir como transportador de la tiroxina en el caso que otros más competentes estén saturados. La unión de hormonas tiroideas a las proteínas plasmáticas protege a las hormonas contra el metabolismo y excreción, y por esta razón sus vidas medias en circulación son largas. Desintegración y eliminación La tiroxina se elimina con lentitud, ya que tiene una vida media de 6 ó 7 días. En casos de hipertiroidismo, esta vida media se acorta a 3 ó 4 días, mientras que en el caso del hipotiroidismo aumenta a 9 ó 10 días, todo esto debido a las tasas alteradas de metabolismo de la hormona. Hay otras situaciones, como por ejemplo el embarazo, en las que aumenta la unión con las proteínas plasmáticas y se demora su depuración; al contrario que en algunos casos con fármacos específicos que provoca una reducción en la unión con las proteínas plasmáticas (ver cuadro). Las hormonas tiroideas se degradan principalmente en el hígado sin desyodación; la tiroxina y la triyodotironina se conjugan con los ácidos glucorónico y sulfúrico por medio de un grupo hidroxilo fenólico, y se excretan en la bilis. Existe una circulación enteropática de hormonas tiroideas, estas últimas se liberan por medio de hidrólisis de los conjugados en el intestino desde se reabsorben. Parte del material conjugado llega al colon sin cambios, donde se hidroliza y se elimina por las heces como los compuestos libres. La principal vía de metabolismo de la tiroxina es la desyodación hacia triyodotironina o T3 inversa, que se desyodan hacia tres diyodotironinas distintas, metabolitos inactivos que son constitutivos normales del plasma humano. Regulación de la función tiroidea Jorge Marquet Se ha observado la hipófisis anterior sufre cambios en casos de bocio endodémico o después de una tiroidectomía, por ejemplo, la destrucción de la hipófisis o una enfermedad de la misma provoca hipoplasia tiroidea. Posteriormente se ha encontrado que es en la hipófisis anterior donde se secreta la tirotropina u hormona estimulante del tiroides desde los tirotropos. Esta hormona glucoproteínica posee unas subunidades a y b similares a las de las gonadotropinas. A principios de los 40, a la vez que se comprobó el efecto central de la hormona estimulante del tiroides en la etiopatogenia del bocio, se determinó que el control de la secreción se llevaba a cabo por retroalimentación negativa de la hormona tiroidea. La hormona estimulante se secreta de manera pulsátil y siguiendo un patrón circadiano: su concentración el mayor por la noche durante el sueño. La hormona estimulante del tiroides es a su vez controlada por la hormona liberadora de tirotropina (TRH) y por la cantidad de hormonas tiroideas en circulación, es decir, que si por ejemplo se administra hormona tiroidea, llega una señal al gen que codifica la tirotropina para que disminuya su transcripción, no se secreta hormona estimulante del tiroides y esta glándula queda inactiva. Existen otros mecanismos que afectan a la secreción de hormona estimulante del tiroides como son la reducción de la secreción de hormona liberadora de tirotropina desde el hipotálamo y una reducción del número de receptores para la hormona liberadora de tirotropina sobre las células de la hipófisis. Hormona liberadora de tirotropina (TRH) La TRH provoca la liberación de hormona estimulante del tiroides, que se forma a partir de las glándulas secretoras, y estimula la síntesis de las subunidades a y b. Hay sustancias que inhiben, a dosis farmacológicas, la secreción de hormona estimulante del tiroides; algunas de ellas son la somatostatina, la dopamina y los glucocorticoides. La TRH es un tripéptido que se sintetiza en el hipotálamo y se libera hacia la circulación porta-hipofisaria, donde entra en contacto con receptores para la hormona liberadora de tirotropina sobre los tirotropos. Esta unión con el receptor, que está acoplado a la proteína G, desencadena la estimulación de la hidrólisis de los polifosfatidil-inositoles y activan la protein-quinasa C. Por último, la hormona liberadora de tirotropina estimula la síntesis de hormona estimulante del tiroides y la liberación de la misma a través del tirotropo. La TRH se ha localizado en el sistema nervioso central (S C), en la corteza cerebral, estructura circunventriculares, neurohipófisis, epífisis y médula espinal, también en terminaciones nerviosas, por esto se ha propuesto que actúa como neurotransmisor o neuromodulador. En experimentos se ha comprobado que la administración de esta hormona provoca efectos sobre la conducta, la termorregulación, el tono del sistema nervioso autónomo y la función cardiovascular, mediados por el S C. También se ha localizado en islotes pancreáticos y en zonas del tubo digestivo, sin que se conozca su función fisiológica. Acciones de la hormona estimulante del tiroides sobre el tiroides En laboratorio se ha comprobado que la respuesta inmediata sobre el metabolismo de las hormonas tiroideas cuando se administra esta hormona, es un incremento en la secreción, que se presenta a los pocos minutos. Cuando se une esta hormona con su receptor de membrana plasmática, hay un incremento en la vascularidad de la glándula, hipertrofia de las células tiroideas e hiperplasia de las mismas. El receptor de la hormona estimulante del tiroides pertenece a la familia de receptores acoplados a la proteína G y es similar, estructuralmente, a la hormona Jorge Marquet luteizante (LH) y a la folículoestimulante (FSH), ya que comparten secuencias de aminoácidos y poseen dominios extracelulares grandes que participan en la unión de la hormona. Cuando la hormona estimulante del tiroides se une al receptor, se estimula la adenil ciclasa y aumentan las concentraciones de AMPc en las células. Si hay una concentración mayor que la necesaria para estimular la formación de AMPc, la hormona provoca la activación de la fosfolipasa C, resultando en la hidrólisis de polifosfatidil-inositoles, incremento de calcio citoplasmático y activación de la protein-quinasa C. Ambas vías de emisión de señales, la adenil ciclasa y la fosfolipasa C, parecen mediar los efectos de la hormona estimulante del tiroides sobre el funcionamiento tiroideo en los humanos. Relación del yodo con la función tiroidea Para un buen funcionamiento del tiroides es necesario la ingestión adecuada de yodo, ya que sin éste no se puede sintetizar las cantidades normales de hormona, se secreta hormona estimulante en exceso y la glándula, finalmente, se volvería hiperplásica e hipertrófica. Los casos más graves de deficiencia de yodo, están relacionados con el hipotiroidismo en adulto y cretinismo en niños. En algunas partes del mundo, el bocio simple prevalece porque el yodo en dieta es insuficiente; se requiere una ingesta de 1 a 2 mg/kg de peso, en adultos, debiéndose incrementar en el embarazo y la lactancia. Los alimentos que contienen yodo son los que se ven en el siguiente cuadro. La forma más práctica de aportar complementos de yodo a grandes segmentos de población es añadir yoduro o yodato a la sal de mesa, administrar aceite yodado, agua yodada, así como sistema de riego yodados y alimentos yodados para animales. Acciones de las hormonas tiroideas El mecanismo bioquímico por medio del cual estas hormonas ejercen sus efectos se propone que es el siguiente: la triyodotironina regula la transcripción de genes, uniéndose a receptores nucleares de alta afinidad, que se unen a una secuencia de AD específica para sintetizar las proteínas. Por lo general, un receptor sin hormona está unido al elemento de reacción del tiroides en estado basal, ésto reprime la transcripción de genes, aunque hay casos de activación. La unión por medio de triyodotironina puede activar la transcripción de genes por la liberación de tal represión. Los receptores relacionados con la hormona también pueden tener efectos de activación o represión directo. La tiroxina también se une a los receptores pero con una afinidad menor. Crecimiento y desarrollo La mayor parte de sus efectos se producen por medio de la transcripción de AD , y en la síntesis de la proteína. El ejemplo más notorio está en el renacuajo, que se transforma en rana por medio de la hormona tiroidea. Esta hormona es crítica para el desarrollo cerebral; en el momento de la neurogénesis es cuando aparecen los receptores funcionales, unidos a la cromatina, para la hormona tiroidea. Si hay deficiencia de esta hormona durante este periodo de neurogénesis activa (hasta 6 meses después del parto) aparecerá un retraso metal irreversible (cretinismo) y se acompaña de alteraciones morfológicas del cerebro diversas, debidas a anormalidades en la migración neuronal, alteraciones en las proyecciones axónicas y reducción de la sinaptogénesis. La proteína básica de la mielina es producto de un gen regulado por la hormona tiroidea durante el desarrollo; si hay una expresión reducida de esta proteína aparece una mielinización defectuosa del cerebro hipotiroideo. Por otro lado, se Jorge Marquet sabe que la hormona tiroidea regula la expresión de otros genes menores específicos para el cerebro. A parte del cerebro, las hormonas tiroideas influyen en otros tejidos como puede observarse en los individuos que padecen cretinismo. El cretinismo se puede clasificar en endémico o esporádico. El primero se observa en regiones donde hay bocio endémico y suele estar provocado por la deficiencia de yodo, aunque la existencia de bocio no está predeterminada. El esporádico está causado por el desarrollo anormal del tiroides que resulta en una secreción hormonal defectuosa que provoca bocio. Esta enfermedad se puede detectar en el momento del nacimiento, pero se suele detectar unos meses más tarde. Sin tratamiento provocará la cascada de síntomas: enanismo, retraso mental que se manifiesta con inactividad, impasibilidad y apatía. La cara está como hinchada e inexpresiva, la lengua suele ser grande y puede mostrar protrusión por los labios engrosados de la boca semiabierta. La piel puede tener un color amarillento. La frecuencia cardiaca es baja, así como la temperatura corporal. El apetito también se ve alterado observándose una alimentación lenta que, en muchas ocasiones, se ve interrumpida por sofocación. El estreñimiento es frecuente, y pueden darse casos de hernia umbilical. Acción calorígena En animales homeotérmicos, la hormona tiroidea provoca un incremento en el consumo de oxígeno que afecta a casi todos los tejidos periféricos siendo notorio en el caso del corazón, músculo esquelético, hígado y riñones. En concreto, entre el 30% y 40% del incremento del consumo de oxígeno puede atribuirse a la estimulación de la contractibilidad cardiaca. o obstante, existen varios órganos, entre ellos el cerebro, las gónadas y el bazo, que no muestran respuesta a éstos efectos calorígenos de la hormona tiroidea. Efectos cardiovasculares La hormona tiroidea también ejerce su acción sobre la función cardiaca ya sea directa o indirectamente, siendo especialmente notorio en casos de disfunción tiroidea. En casos de hipertiroidismo, las consecuencias clínicas características son la taquicardia, incremento del volumen sistólico, aumento del índice cardiaco, hipertrofia cardiaca, decremento de la resistencia vascular periférica así como un aumento de la presión del pulso. En el hipotiroidismo, se observa taquicardia, índice cardiaco disminuido, derrame pericárdico, incremento de la resistencia vascular periférica, disminución de la presión del pulso, y aumento de la presión arterial media. Efectos metabólicos Las hormonas tiroideas estimulan el metabolismo del colesterol hacia ácidos biliares, incrementando la unión específica de lipoproteínas de baja densidad (LDL) por las células hepáticas. Se ha observado que en casos de hipotiroidismo, se produce un decremento de la concentración de receptores hepáticos para LDL, por lo que la determinación del número de estos receptores es un gran determinante de la concentración plasmática de colesterol. Las hormonas tiroideas aumentan las respuestas lipolíticas de las células adiposas de otras hormonas, así en casos de hipertiroidismo se pueden observar concentraciones plasmáticas altas de ácidos grasos libres. o obstante, éstas hormonas no incrementan de forma directa la acumulación de AMPc, aunque sí pueden regular la capacidad de otras hormonas para aumentar la acumulación de nucleótido cíclico mediante disminución de la actividad de la fosfodiesterasa microsómica que hidroliza el AMPc. Así mismo, parece ser que las hormonas Jorge Marquet tiroideas actúan para conservar el acoplamiento normal del receptor badrenérgico a la subunidad catalítica de la adenilil ciclasa en células adiposas. La tirotoxicosis es un estado de resistencia a la insulina en el que los defectos posreceptor tanto en el hígado como en los tejidos periféricos producidos como consecuencia de un agotamiento de las reservas de glucógeno y un incremento de la glucogénesis, van a dar como resultado una insensibilidad a la insulina así como un aumento en la absorción de glucosa a partir del intestino, sobreviniendo incrementos compensatorios de la secreción de insulina para conservar la euglucemia. Todo esto puede originar un desenmascaramiento de diabetes clínica en pacientes que no han sido diagnosticados con anterioridad así como un aumento de los requerimientos de insulina en pacientes que ya la reciben. En casos de hipotiroidismo, se observa un decremento en la absorción de glucosa a partir del intestino así como una disminución de la secreción de insulina; así mismo la captación periférica de glucosa también se ve afectada mostrándose más lenta, excepto en el cerebro. Los requerimientos de insulina se hallan disminuidos en hipotiroideos con diabetes. Encefalinas y endorfinas Uno de los más importantes grupos de péptidos es el de los opiáceos endógenos, cuyo nombre se debe a que actúan produciendo los mismos efectos que los analgésicos opiáceos derivados del opio. El prototipo de analgésico central es la morfina, que, por tanto, es el modelo comparativo para cualquier fármaco o droga con efecto analgésico, además de haber sido el vehículo para el descubrimiento de los receptores opiáceos endógenos y, a continuación, de las sustancias específicas por su afinidad que se denominan encefalinas. Las encefalinas son dos pentapéptidos, es decir, están formados por cinco aminoácidos, con la misma secuencia, salvo el último que en una molécula es leucina y en otra la metionina por lo que vinieron a denominarse Leu-encefalina y Met-encefalina. También se sabe hace tiempo que existían lugares específicos de unión para la naloxona y la etorfina, un compuesto similar a la morfina, en los fragmentos de membrana aislados del cerebro. Se supuso que tenían relación con la recepción y control del dolor. Posteriormente se aisló la b-endorfina, a partir de la secuencia peptídica de un fragmento terminal carboxil (fragmento C, residuo 61-91) del péptido hipofisario b-lipotropina, que contenía met-encefalina como residuos 61 a 65. El fragmento completo, residuos 61-91, se denominó b-endorfina, y resultó ser un potente agonista del receptor opiáceo. Con estos hallazgos, se relacionó la b-endorfina con la met-encefalina, pero no con la leu-encefalina. Hoy en día se sabe que la proteína precursora común es la pro-opiomelanocortina, que consta de 239 residuos de aminoácido, que da lugar a la b-lipotropina (residuos 1 a 91) y ACTH (residuos 1 a 39), así como a a-endorfina (residuos 61 a 76), que también poseen actividad opiácea. Gracias a técnicas de ingeniería genética se pudo discriminar la secuencia de aminoácidos de la proteína precursora, que además contenía otros péptidos hipofisarios conocidos entre los que se encuentran la hormona a-melano estimulante (a-MSH; residuos 1 a 13) y la b-MSH (residuos 41 a 58), que están dentro de la secuencia de ACTH y de la b-lipotropona, respectivamente. El g-MSH tienen una secuencia de aminoácidos parecidas a a- y b-MSH. Algún tiempo después se encontraron dos grandes precursores péptidos: la preproencefalina, secuenciada a partir de la médula suprarrenal, y la preprodinorfina, a partir del hipotálamo. Estos dos péptidos, junto con la proopiomelanocortina, pueden dar lugar a 18 péptidos opiáceos. Ésta última es Jorge Marquet probable que sea precursora de las endorfinas, mientras que los otros dos deriven en las encefalinas. o obstante, es normal que en la práctica la met-encefalina derive principalmente en proencefalina y que la leu-encefalina pueda producirse a partir de ambas, prodinorfina y proencefalina. Dependiendo de la zona o tejido cerebral se regulará la cantidad de estos péptidos. A partir de estos péptidos se han caracterizado el resto de las familias de neuropéptidos, las variaciones vienen determinadas por la presencia de enzimas proteolíticas que realizan el proceso postranslocacional de la proteína o péptido precursor. Distribución de los péptidos opiáceos En el S C, mediante análisis directo e inmunohistoquímica se ha demostrado que las encefalinas están extendidas por una serie de vías cortas y que la b-endorfina está en un grupo hipotalámico de la zona tuberal con proyecciones ascendentes largas al septum ventral, núcleo accumbens y núcleo paraventricular del tálamo. Fibras descendentes largas de este sistema metaendocrino penetran en la formación reticular. El cuerpo estriado, el caudado y el globo pálido contienen más cantidad de encefalina que de b-endorfina. Hay una vía larga que contiene encefalina, que se proyecta desde el caudado-putamen al pálido, éste último parece ser la zona más rica en encefalina. En la médula espinal, las láminas I y II tienen gran cantidad de encefalina, pero muy poca b-endorfina. Por norma general, las regiones encefálicas ricas en encefalinas también son ricas en neurotransmisores monoaminérgicos y sustancia P. La glándula hipofisaria tiene gran cantidad de b-encefalina, pero pocas encefalinas. Dentro del hipotálamo, los péptidos están localizados en distintos sistemas neuronales, en un grupo celular están la b-endorfina, la b-lipotropina y la adrenocorticotropina (ACTH), y encefalinas en otro. Fuera del sistema nervioso, en diferentes órganos y tejidos, hay mucha más cantidad de b-endorfina que de encefalinas. Se han detectado encefalinas en las células amacrinas de la retina y existe una rica inervación encefalinérgica del tracto gastrointestinal, esto reafirma la evidencia de que se hallan también en muchas regiones del sistema nervioso relacionadas con la transmisión sensorial, control endocrino, respiración, actividad motora y comportamiento. Funciones de los péptidos opiáceos La b-endorfina tiene varias funciones, como neurotransmisor o neuromodulador y hormona circulante. Hay grandes cantidades en la hipófisis, por lo que se cree que se libera allí. Sus principales órganos de actuación no se han identificado, pero se sabe que incrementa la liberación de prolactina, de hormona de crecimiento y de hormona melanoestimulante (g-MSH), y se reduce la liberación de hormona estimulante de la tiroides y de vasopresina a nivel de la glándula hipofisaria. La bendorfina circulante provoca efectos analgésicos y una prolongada hipertensión, además incrementa la síntesis de corticosterona en las células suprarrenales aisladas in vitro, se podría deducir que la corteza suprarrenal sería un órgano de actuación. También se encuentra en el líquido cefalorraquídeo (LRC), que posiblemente proviene del S C, desde donde puede modular la actividad nerviosa de grupos de neuronas accesibles. Las encefalinas tienen una vida media muy corta en sangre por la acción de las peptidasas, por eso no se cree que tengan ninguna acción como agentes circulantes. Su función como neurotransmisor se centra en las fibras nerviosas y en los cuerpos celulares de los ganglios simpáticos de rata y cobaya, así como en las células Jorge Marquet endocrinas de la médula suprarrenal. Parece que se sitúan a lo largo de todo el tracto gastrointestinal de los animales, incluso en humanos. Éstas se han detectado gracias al radioinmunoensayo en sangre humana (14-140 pg/mL) y en LCR humano (5-29 pg/mL). El elevado contenido de met-encefalina en la médula suprarrenal y en la sangre venosa indica que la primera podría ser la fuente de los péptidos hallados en sangre. Receptores opiáceos Se conocen tres subcategorías de receptores opiáceos: m, d, k y un cuarto s, aunque este último caso es especial. La existencia de muchos péptidos opiáceos y el conocimiento de que los receptores para los neurotransmisores clásicos existen a menudo en múltiples formas condujo a los científicos a investigar las múltiples clases de receptores opiáceos. La primera evidencia de múltiples clases de receptores opiáceos vino de experimentos de Martín y colaboradores en perros con la médula espinal seccionada. Las notables diferencias en las respuestas farmacológicas a distintos analgésicos narcóticos y su incapacidad para sustituir cada uno la supresión de los síntomas de la retirada en perros con adicción, condujo a postular la existencia de tres tipos de receptores. Éstos fueron denominados según el prototipo de drogas usadas: m por la morfina, k por la ketociclazocina y s por SKF 10047 ( -alilnormetazocina). Después del descubrimiento de las encefalinas, el grupo de Kosterlitz proporcionó evidencia para todavía otro tipo de receptor. Encontraron que contracciones provocadas eléctricamente en íleo de cobaya eran mucho más sensibles a la inhibición por la morfina y alcaloides opiáceos relacionados que por las encefalinas, mientras que se observaba lo contrario con vasos deferentes de ratón. Sugirieron que los dos sistemas de bioensayo contenían diferentes poblaciones de receptores. Los principales receptores presentes en el plexo mientérico de cobaya parecían preferir opiáceos y recordaba a los receptores m de Martín, mientras que los vasos deferentes parecía tener más receptores que mostraban una mayor afinidad para las encefalinas y sus análogos. Estos nuevos receptores fueron denominados receptores d (deferentes). Estudios in vitro de competición de unión en homogenados de cerebro de cobaya apoyan la existencia de ambos tipos de receptores. Los lugares de unión de los opiáceos del tipo k han sido también confirmados por medio de los resultados de estudios de unión in vitro, aunque éstos mostraron más dificultad a causa de los bajos niveles de tales lugares en rata, animal usado en los primeros experimentos. Más notablemente, todos los opiáceos k conocidos en esa época también mostraban alta afinidad para los lugares m y d. Sólo cuando los lugares m y d eran saturados por los ligandos selectivos podía ser mostrados los lugares k. Los receptores opiáceos s están también presentes en el S C. Sin embargo, el hecho de que las acciones mediadas por estos receptores no sean reversibles por la naloxona y el hallazgo de que parece haber superposición entre los lugares s y los lugares de unión para la droga de abuso no opiácea feniciclidina (polvo de ángel) ha conducido a sugerir que los receptores s no deberían ser definidos como receptores opiáceos. Una gran cantidad de evidencia de muchos laboratorios apoya la existencia de los receptores opiáceos m, d y k. La tabla 4 describe los ligandos agonistas y antagonistas, tanto selectivos como no selectivos, más comúnmente utilizados para investigar sobre los tres tipos principales de receptores opiáceos. Se han postulado Jorge Marquet la existencia de varios de tipos de receptores (p.ej., e, i y l), así como subtipos de receptores (p.ej., m1, m2, k1, k2). Aspectos funcionales de los péptidos opiáceos Analgesia Al observar que la morfina inhibía potentemente la contracción de preparados de musculatura lisa a través de mecanismos mediados por receptores que, a su vez, resultaban inhibidos por la naloxona, se pensó que los péptidos opiáceos eran unos compuestos endógenos que poseían propiedades analgésicas. La encefalina es un analgésico débil, excepto cuando se inyecta intracerebralmente, debido a su degradación por las peptidasas. La D-ala-metencefalina es resistente a este ataque enzimático, cuando se administra por vía endovenosa es efectiva y más potente que la met-encefalina por vía intracerebral. Existen otros análogos de las encefalinas también más resistentes a las peptidasas, que son analgésicos efectivos. Por ejemplo el FK-33-824 es 30.000 veces más potente que la met-encefalina y 1.000 veces más efectivo que la morfina. La misma b-encefalina es 1.000 veces más potente que la metencefalina pero su administración repetida provoca tolerancia y dependencia física. Se ha demostrado que estos péptidos actúan en los mecanismos del dolor. Las encefalinas inhiben la actividad de las neuronas nociceptivas y la b-endorfina inmunorreactiva está en mayores cantidades en LCR en pacientes que experimentan analgesia inducida por la estimulación. La b-endorfina participa en la analgesia inducida por la acupuntura. La electroacupuntura de baja frecuencia incrementa en los pacientes con dolores recurrentes los niveles de b-endorfina en LCR, pero permanecen los de metencefalina. Por el contrario, la naloxona invierte los efectos en este tipo de acupuntura, pero no con la de alta frecuencia. En este último caso, parece participar el sistema serotoninérgico, ya que se evita mediante la administración de paraclorofenilalanina, que bloquea la síntesis de serotonina. Efectos sobre el comportamiento La b-endorfina administrada intracerebralmente provoca durante varias horas rigidez muscular profunda y catatonia. Dependiendo del lugar y de las condiciones de administración, puede dar lugar a estimulación locomotora y del comportamiento, catalepsia, hiperactividad, convulsiones o sedación. Las encefalinas son tienen los mismos efectos pero con menor potencia, pero sus análogos suelen producir hiperactividad. Todos estos efectos se evitan con la naloxona lo cual indica la participación de los receptores opiáceos. Los tumores de timo y de la glándula suprarrenal y otros, parecen segregar grandes cantidades de b-endorfina y met-encefalina. Estos péptidos pueden eliminar el dolor local debido al tumor y además pueden mediar algunas de las alteraciones psiquiátricas que se aprecian durante la enfermedad maligna en ausencia de metástasis cerebrales. Liberación y degradación de la encefalina Se ha investigado en zonas ricas en encefalinas (cuerpo estriado) la liberación de encefalinas en tejido nervioso por medio de estimulación y se sabe que es dependiente del calcio. Las encefalinas son desactivadas mediante hidrólisis enzimática más que por medio de reabsorción, como la acetilcolina. Se degradan con rapidez y son inactivadas a través de aminopeptidasas no específicas. Estos enzimas se encuentran en grandes cantidades en el tejido nervioso. Jorge Marquet Interacciones con otros neurotransmisores Algunos de los efectos de los péptidos opioides se llevan a cabo por medio de acciones presinápticas sobre la liberación de otros neurotransmisores, el principal es una acción moduladora inhibidora. La sustancia P puede ser uno de los transmisores del dolor en la médula espinal, que participa en los mecanismos de analgesia junto con otros péptidos endógenos opioides. Por ejemplo, se ha comprobado in vivo en corteza sensoriomotora que la morfina bloquea la liberación de acetilcolina y de neurotransmisores aminoácidos cuando se estimula química o sensorialmente, por otro lado la naloxona elimina el bloqueo debido a la morfina. También se ha demostrado que los terminales del locus coeruleus que contienen encefalinas realizan sinapsis con las neuronas catecolaminérgicas, y cuando se administran encefalinas no se libera noradrenalina en el conducto deferente y en la corteza cerebral de un ratón ante un estímulo, in vitro. Jorge Marquet Capítulo 3 Psiquiatría Biomolecular Jorge Marquet Se denomina de esta manera a la psiquiatría que se basa en la evidencia para tratar los trastornos del cerebro humano y las patologías derivadas del mal funcionamiento del mismo. Las células del cerebro, o sea las neuronas, se comunican entre sí por medio de sustancias químicas con la finalidad de poder otorgar la respuesta biológica. Estas sustancias químicas entran y salen de cada neurona a través de receptores específicos para ellas, que son proteínas que están alojadas en la membrana de cada neurona. Estos receptores son como válvulas que deben tener una apertura determinada, denominada fisiológica, para dejar pasar la cantidad adecuada y exacta de cada una de estas sustancias químicas. Esta apertura fisiológica solamente se puede alterar en dos situaciones: la falta de oxígeno, o anoxia y la falta de glucosa o hipoglicemia. La falta de oxígeno se puede dar en el momento del nacimiento, durante una pérdida de conocimiento, durante una convulsión, durante un accidente cerebro vascular, durante una anestesia general prolongada por cirugía o durante una intoxicación con monóxido de carbono. La falta de glucosa, se puede dar durante situaciones de desnutrición infantil, durante dietas muy estrictas o en situaciones de trastornos de la alimentación. Cualquier persona que durante su vida haya sufrido alguna de estas causales puede tener alterada su química cerebral y la única manera de averiguarlo es analizando los marcadores específicos de la neuroquímica. Desde hace veinte años venimos investigando este tipo de marcadores, para lograr determinarlos en sangre y para poder conocer el tipo de moléculas o medicamentos adecuados para corregir la apertura de los receptores que se puedan encontrar mas cerrados o mas abiertos que lo fisiológico, o sea lo normal, a causa de que la persona haya pasado por alguna de las situaciones indicadas mas arriba. Una vez realizada la extracción de sangre y evaluados los marcadores solicitados y específicos, según la sintomatología presentada por el paciente, procedemos a darle la medicación correctiva y no sintomática pertinente. El 85 % de las personas, con la medicación adecuada y en dosis pequeñas, corrige sus averías neuroquímicas en tres meses en promedio, al otro 15% puede llevarle un par de meses más según la respuesta de cada cerebro. Entonces el fundamento de la psiquiatría biomolecular consiste en corregir las alteraciones químicas que presenta un cerebro que ha pasado por situaciones de falta de oxígeno o de glucosa, durante el transcurso de la vida, utilizando la medicación adecuada para realizar la rectificación de la apertura de los receptores que se encuentran alterados, y una vez corregida esta alteración, proceder al retiro de la medicación, teniendo como finalidad fundamental dejar al paciente sin síntomas y sin medicación, en un lapso de tres a seis meses, con un apoyo psicoterapéutico o psicológico posterior. Jorge Marquet Tipos de marcadores Existen esencialmente dos tipos de marcadores, los que son de rasgo y los que son de estado. Los marcadores de rasgo son aquellos que determinan si la persona en estudio presenta carga genética, heredada de sus antecesores para padecer algún tipo de enfermedad, que puede estar ya en desarrollo o bien puede ser un portador sano. Se utilizan cuando se conoce la preexistencia de la enfermedad en algún antecesor y nos informan de si la patología ha sido transmitida hereditariamente o no. Los marcadores de estado son aquellos que determinan el estadio en el que se encuentra una determinada enfermedad y como va evolucionando la misma. Sirven para realizar el diagnóstico y para evaluar la eficacia de la medicación elegida para realizar la corrección de la avería neuroquímica. Con ellos podemos saber cuando hay que empezar a medicar y con que tipo de molécula, cuando hay que modificar las dosis de las mismas y cuando ya se puede suspender la medicación porque la rectificación de los receptores ya se ha producido. Ejemplos de marcadores de rasgo son: Bialelo e4-e4 de la APO E para la enfermedad de Alzheimer Bialelo e3-e4 de la APO E para la demencia vascular Bialelo e2-e4 de la APO E para los trastornos de ansiedad Alfa 1 anti quimotripsina para la enfermedad de Parkinson Inmunoglobulina D para el trastorno bipolar Glucosa 6 fosfato dehidrogenasa para el ADHD Ejemplos de marcadores de estado son por ejemplo: Interleukina 2R para la psicosis Alfa 1 antitripsina para los trastornos de ansiedad Inmunoglobulina A para los trastornos depresivos Complemento C3 y C4 para la enfermedad de Parkinson Beta amiloide 1/42 para la enfermedad de Alzheimer Apo B para la demencia vascular Superóxido dismutasa para la demencia oxidativa Inmunoglobulina M para el ADHD inguno de ellos es excluyente y determinante de un diagnóstico pero asociados con otros marcadores que constituyen un verdadero perfil neuroquímico y que veremos más adelante para cada patología sí permiten hacer un diagnóstico preciso Marcadores de trastorno de ansiedad generalizada Factor liberador de corticotrofina Adrenocorticotrofina Cortisol Interleukina 1 beta Interleukina 2R Jorge Marquet Interleukina 6 Interleukina 8 Inmunoglobulina A Inmunoglobulina T Linfócitos CD1 Linfócitos CD2 Linfócitos CD6 Linfócitos CD8 Linfócitos natural killer Complemento C1 Complemento C2 Complemento C6 Complemento C7 Complemento C8 Factor de necrosis tumoral Interferón gamma Homocisteína Alfa 1 antitripsina (marcador de rasgo) Isoforma de apolipoproteína E bialelo e2/e4 (marcador de rasgo) Serina Adrenalina oradrenalina Dopamina Serotonina plaquetaria Histamina Ácido glutámico Adenosín monofosfato cíclico Acido gamma amino butírico Anticuerpos anti gánglios basales (marcador de rasgo para TOC) Todos ellos pueden encontrarse incrementados o disminuídos respecto a sus valores de referencia ya que se ha alterado la apertura fisiológica de los receptores Se rectifica la apertura de los receptores de ansiedad con: Si la alteración no es muy significativa Gabapentin Topiramato Clobazam ISRS en muy bajas dosis Si la alteración es muy significativa Antipsicóticos atípicos en muy bajas dosis ISRS en dosis terapéuticas El TOC tiene un tratamiento específico indicado por la FDA y la OMS: Olanzapina en dosis según sintomatología Paroxetina en dosis de 20 mg/día Jorge Marquet Marcadores de trastornos adictivos En estos pacientes es fundamental acompañar al perfil neuroquímico con una Resonancia Magnética con Espectroscopía Multivoxel, con la finalidad de determinar la existencia de alteración estructural de etiología tóxica. Acido glutámico Acido gamma amino butírico Betaína homocisteína metil transferasa Fosfatidil etanol Inmunoglobulina G total Anticuerpos anti Peth -acetil glucosamina Dopamina Acetaldehído salivar Aldehido dehidrogenasa 2 Factor de crecimiento insulínico Monoamino oxidasa B plaquetaria Etil glucoronidato Carbohidrato transferrina Sialo transferrina oradrenalina Adenilato ciclasa 1 Adenilato ciclasa 8 Pueden encontrarse elevados o disminuídos y se debe rectificar la apertura fisiológica de los receptores Si la alteración de los marcadores es leve se corrige con: Gabapentin + Bupropion Topiramato + Bupropion Carbamazepina Oxcarbamacepina Si la alteración de los marcadores es severa se corrige con: Gabapentin + Antipsicóticos atípicos + Citalopram La resonancia magnética generalmente muestra despoblación neuronal en lóbulos frontales y temporales que deben ser tratadas con altas dosis de Gabapentin o dosis terapéuticas de Memantina Jorge Marquet Marcadores de epilepsia Estos marcadores son válidos para disritmia cerebral, ausencias, petit mal y episodios convulsivos Enolasa Sodio Complemento C4 Complemento C5 5 hidroxi 3 metil indol (marcador de rasgo) Calcineurina Esfingomielinasas Ceramida Serotonina plaquetaria Acetilcolinesterasa Pequeñas variaciones de estos marcadores se corrigen con: Gabapentin Topiramato Carbamazepina (recordar su contraindicación com clonazepan) Oxcarbamacepina Acido valproico (excesivamente hepatotoxico) Grandes variaciones de estos marcadores se corrigen con: Fenobarbital + Gabapentin Topiramato + Clobazam Carbamazepina hasta 1600 mg Oxcarbamacepina hasta 240 mg Gabapentin + Lamotrigina (cuidado con las reacciones cutáneas) Gabapentin + Pregabalina + Clobazam En los niños siempre tener en cuenta las dosis usando el criterio de mg/kg/día Marcadores de depresión mayor Tener presente que estos marcadores se mueven en las depresiones endógenas y están normales en las depresiones reactivas o son marcadores de fase depresiva de trastorno bipolar Estos pacientes al igual que los que padecen trastornos de ansiedad generalizada deben acompañar la corrección neuroquímica con tratamiento psicoterapéutico de orientación cognitivo-conductual Jorge Marquet Factor liberador de corticotrofina Adrenocorticotrofina Cortisol basal Acido glutámico Interleukina 1 beta Interleukina 2R Interleukina 6 Interleukina 8 Inmunoglobulina A Inmunoglobulina T Linfocitos CD1 Linfocitos CD2 Arginina vasopresina Linfocitos CD6 Linfocitos CD8 Ocitocina Linfocitos natural killer Linfocitos CD35 Complemento C1 Complemento C2 Complemento C6 Complemento C7 Complemento C8 Factor de necrosis tumoral Interferón gamma Homocisteína Acido fólico Tirotrofina Aldosterona Somatotrofina Serotonina plaquetaria Adenilato ciclasa 1 Adenilato ciclasa 5 Adenilato ciclasa 8 Prostaglandina E2 Pequenas variaciones de los valores de referencia de éstos marcadores se corrigen con: ISRS en dosis terapéuticas Escitalopram Sulbutiamina Polper B12 forte Grandes variaciones de los valores de éstos marcadores se corrigen con: Venlafaxina Mirtazapina Bupropion Escitalopram en 40 mg Duloxetina Jorge Marquet Cuando el síntoma predominante de la depresión es la clinofilia: Venlafaxina hasta 300 mg Bupropion hasta 300 mg Cuando el síntoma predominante de la depresión es el insomnio: Venlafaxina 75 mg + Mirtazapina 15 mg Si no cede el insomnio se puede agregar Carbamazepina 200 mg Cuando el síntoma predominante de la depresión es la ansiedad: Duloxetina 60 mg En el caso de las depresiones resistentes recidivantes: Venlafaxina 75mg + Mirtazapina 30 mg Eventualmente si no hay resultados se puede agregar Atomoxetina Para potenciar el efecto de cualquier antidepresivo se puede agregar: Modafinilo Hormona tiroidea Sulbutiamina Marcadores de trastorno generalizado del desarrollo Estos marcadores incluyen síndrome de Down y Autismo y deben ir acompañados de estudios genéticos Isoforma de APO E bialelo e2/e2 (marcador de rasgo) Tirotrofina Tiroxina libre Triiodotironina reversa Interleukina 2R Complemento C3 Complemento C4 Complemento C5 Inmunoglobulina M Prostaglandina E2 Glucosa 6 fosfato dehidrogenasa eritrocitaria Creatín fosfo kinasa Anti cuerpos anti neuronales Cisteína Alanina Glutamina Jorge Marquet Leves modificaciones en sus valores de referencia se corrigen con: Gabapentin Pregabalina Memantina Sulbutiamina Oxcarbamazepina Grandes modificaciones en sus valores de referencia se corrigen con: Gabapentin + Risperidona Pregabalina + Oxcarbamacepina Memantina + Citicolina Si se presenta con graves trastornos de conducta y agresividad: Pregabalina + Clopixol Gabapentin + Clotiapina Si se presenta con anhedonia y negativismo: Memantina + Citalopram Si se presenta con episodios de ausencia o convulsiones: Pregabalina + Clobazam Si se presenta con anorexia: Gabapentin + Ciproheptadina Si se presenta con insomnio: Pregabalina + Prometazina Marcadores de psicosis Estos marcadores incluyen esquizofrenia, paranoia, hebefrenia, episodios de alteraciones sensoperceptueles tóxicas. Superóxido dismutasa Acido tiobarbitúrico Acido gamma amino butírico Interleukina 1 beta Interleukina 2R Interleukina 3 Interleukina 4 Interleukina 5 Interleukina 6 Interleukina 12 Interleukina 13 Inmunoglobulina M Jorge Marquet Inmunoglobulina G total Inmunoglobulina G1 Homocisteína Complemento C3 Anticuerpos anti toxoplasma IgG Anticuerpos anti toxoplasma IgM Anticuerpos anti citomegalovirus IgG Anticuerpos anti citomegalovirus IgM Volúmen plaquetario em fentolitos (marcador de rasgo) Proteína C reactiva Hemoglobina glicosilada Mono amino oxidasa B Serina Glucosa Colesterol Prolactina Testosterona Cisteína Acido glutámico Dopamina Serotonina plaquetaria Triptofano hidroxilasa Triptofano Acido quinolínico Kinurenina Prostaglandina E2 Ciclo oxigenasa 2 17 beta estradiol 17 ceto esteroides 17 ceto geno esteroides Dimetil serotonina O-metil bufotenina Dimetil triptamina Dimetoxifenil etilamina Dihidroxi fenil acético Acido fenil acético 5 hidroxi 3 metil indol Anticuerpos anti retrovirus humano K18 Pequenas variaciones en los niveles de estos marcadores se corrigen con: Risperidona Aripiprazol Olanzapina Quetiapina Paloperidona Ziprasidona (ECG de inicio y cada 2 meses) o asociar con ISRS por el QT Sertindol (ECG de inicio y cada 2 meses) o asociar con ISRS por el QT Jorge Marquet Grandes variaciones en los niveles de estos marcadores se corrigen con: Sertindol Paloperidona Durante el brote psicótico con gran productividad no usar atípicos, corregir con: Clotiapina Zuclopentixol Haloperidol Bromperidol Si hay productividad mas síntomas negativos y defecto, corregir con: Clotiapina + Quetiapina Zuclopentixol + Risperidona Haloperidol + Aripiprazol En los casos de productividad muy resistente con ineficacia con otros antipsicóticos, corregir con: Clozapina (no olvidar controles hematológicos mensuales) Psicosis infantiles con dimetilación y asintomáticas, corregir con: Risperidona (muy bajas dosis) icotinamida (200 mg día) Marcadores de fibromialgia Anticuerpos anti jo1 IgG Anticuerpos anti jo1 IgM Anticuerpos anti lkm IgG Anticuerpos anti lkm IgM Anticuerpos anti leucocitarios humanos Anticuerpos anti nucleares Anticuerpos anti neuronales Anticuerpos anti receptores de acetil colina eritrocitarios Acido glutâmico Acido gamma amino butírico Serina Cisteína Cortisol basal Estos marcadores se corrigen con: Gabapentin (altas dosis, hasta 2400 mg) En casos severos de refractariadad: Jorge Marquet Gabapentin + Sulbutiamina Si el paciente presenta sobrepeso: Gabapentin + Topiramato Si se presenta con insomnio: Gabapentin + Mirtazapina 15 mg Marcadores de trastornos de alimentación Estos marcadores incluyen, anorexia restrictiva, anorexia nerviosa, anorexia purgativa, bulimia, atracones, bulimarexia y obesidad Interleukina 12 Interleukina 18 Inmunoglobulina F Acidos grasos amida hidrolasa Estearil coenzima A desaturasa Hierro Tirotrofina Tiroxina libre Triiodotironina reversa Prolactina Folículoestimulante 17-beta estradiol Luteinizante Colesterol Glucosa Antígeno fetal 1 Leptina Orexina hipocretina Adiponectina Alteraciones leves de estos marcadores se corrigen con: Fluoxetina en dosis terapéuticas Topiramato hasta 300 mg Alteraciones severas de estos marcadores se corrigen con: Aripiprazol + Fluoxetina + Topiramato Paliperidona + Topiramato Si hay muy bajo peso: Risperidona + Ciproheptadina Olanzapina + Fluoxetina Jorge Marquet En los atracones nocturnos: Mirtazapina 15 mg + Topiramato 100 mg Carbamazepina 200 mg + Fluoxetina 40 mg Marcadores de enfermedad de Parkinson Estos marcadores no incluyen el temblor esencial ni los movimientos involuntarios Interleukina 2 Interleukina 4 Interleukina 6 Interleukina 10 Factor de necrosis tumoral alfa Interferón gamma Mielo peroxidasa Glucosa 6 fosfato dehidrogenasa eritrocitaria Alfa 1 antiquimotripsina (marcador de rasgo) Proteína C reactiva Linfocitos CD10 Acido úrico 6-hidro dopamina Mantener siempre la medicación neurológica que está tomando el paciente hasta realizar la corrección neuroquímica y luego tratar de ir descendiéndola lentamente Leves alteraciones de estos marcadores se corrigen con: Topiramato Gabapentin Grandes alteraciones de estos marcadores se corrigen con: Levodopa + Topiramato Levodopa + Gabapentin Marcadores de enfermedad de Alzheimer Estos marcadores no incluyen otros tipos de demencias ni procesos neurodegenerativos no Alzheimer Se aconseja acompañarlos de una Resonancia Magnética de Cerebro con Espectroscoía Multivoxel Jorge Marquet Beta amiloide isoforma 1/42 Tipificación de isoformas de APO E bialelo e4/e4 (marcador de rasgo) Dopamina Tiamina Interleukina 6 Interleukina 10 Inmunoglobulina G total Inmunoglobulina M Anticuerpos anti neuronales Linfocitos CD8 Interferón gamma Factor de necrosis tumoral alfa Anticuerpos anti receptores de acetilcolina eritrocitarios Glucosa 6 fosfato dehidrogenasa eritrocitaria Amilasas Acetil colinesterasa Butiril colinesterasa Proteína C reactiva Tirotrofina Colesterol Glucosa Taurina Manganeso Magnesio Zinc Cobre Hierro p-Glicoproteína Haptoglobina Retinol Vitamina B3 Acido glutámico Acido gamma amino butírico Oxido nítrico Adenosin monofosfato cíclico Histamina D-metil arginina Em todos los casos em que estos marcadores estén movidos y sobre todo cuando está presente el marcador de rasgo debe implementarse la triple neuroprotección evitando: la agresión del exceso de calcio (neurotoxicidad) la agresión del exceso de ácido glutámico (apoptosis) la disminución de la acetilcolina (autocanibalismo) Triple neuroprotección: Jorge Marquet Memantina 10 mg/día + Galantamina 24 mg/día + Citicolina 500 mg/día Se debe llegar a éstas dosis mediante titulación Cuando se acompaña de trastornos de conducta, delusiones o delirio de robo y celotipia: Agregar Risperidona 0.25 mg dos veces al día Cuando se acompaña de insomnio: Exponer al paciente al sol 1 hora por día y agregar Melatonina Cuando se acompaña de desnutrición: Recurrir al Ensure Plus Marcadores de esclerosis múltiple Interleukina 1 beta Interleukina 17 Interleukina 23 Interleukina 12 Acido glutámico Interleukina 2-RA Interleukina 15 Linfocitos CD14 Interferón beta Superóxido dismutasa 1 Ante la alteración de estos marcadores de ninguna manera debe retirarse el tratamiento neurológico previamente instituído ya que con los mismos solamente se evalúa la progresión de la enfermedad Tratar de corregirlos con: Altas dosis de Gabapentin hasta 2400 mg Pregabalina hasta 300 mg Memantina hasta 20 mg Citicolina hasta 500 mg Marcadores de demencia vascular Tipificación de isoforma de APO E bialelo e3/e4 (marcador de rasgo) Homocisteína Somatomedina C Apolipoproteína B Jorge Marquet Somatotrofina Folículoestimulante Luteinizante Colesterol Glucosa Fibrinógeno Estos marcadores se corrigen con: imodipina hasta 240 mg/día Citicolina hasta 500 mg/día Gabapentin hasta 600 mg/día En este caso van los tres asociados Si se acompaña de trastornos de conducta: Risperidona 0.25 mg dos veces al día Si se acompaña de insomnio: Carbamazepina 200 mg Si se acompaña de anhedonia y astenia: Sulbutiamina hasta 2 comp/día Marcadores de demencia oxidativa Superóxido dismutasa Manganeso superóxido dismutasa Glutatión per oxidasa Catalasas Antioxidantes totales Acido fólico 6-hidroxi dopamina Peróxido redoxina Clusterina Malonil aldehido Estos marcadores se corrigen con: Altas dosis de vitamina E + vitaminas B1-B6-B12 Marcadores de trastorno bipolar Acido glutámico Superóxido dismutasa Acido tiobarbitúrico Jorge Marquet Inmunoglobulina D (marcador de rasgo) Interleukina 2R Complemento C3 Linfócitos CD3 Inmunoglobulina M Inmunoglobulina G total Serina Dopamina Homocisteína Glucosa 6 fosfato dehidrogenasa eritrocitaria En fase hipomaníaca estos marcadores se corrigen con: Quetiapina hasta 300 mg/día + Gabapentin hasta 900 mg/día Zuclopentixol hasta 50 mg/día + Gabapentin hasta 900 mg/día En fase depresiva estos marcadores se corrigen con: Venlafaxina 37.5 mg/día + Gabapentin 300 mg/día + Lamotrigina 100 mg/día En fase eutímica sostener un mantenimiento con: Gabapentin 100 mg/día + Lamotrigina 50 mg/día Marcadores de trastorno de personalidad Interleukina 3 Interleukina 4 Interleukina 5 Interleukina 12 Interleukina 13 Linfocitos CD2 Linfocitos CD3 Linfocitos CD4 Linfócitos CD5 Linfócitos CD13 Complemento C3 Complemento C2 Complemento C4 Complemento C5 Complemento C13 Proteína C reactiva Triptofano hidroxilasa Glucagón plaquetario Hemoglobina glicosilada Paratohormona Jorge Marquet Catecol O-metil transferasa Glucosa 6 fosfato dehidrogenasa eritrocitaria Homocisteína Superóxido dismutasa Factor epidermoide Somatomedina C Somatotrofina Sulfo dehidro epiandrosterona Testosterona Vasopresina Prolactina Folículoestimulante Oxido nítrico Acido glutámico Acido gamma amino butírico Adenosin monofosfato cíclico Histamina Serotonina plaquetaria 5-hidroxi 3-metil indol Acido fenilacético Las alteraciones de estos marcadores se corrigen con: Risperidona Olanzapina Quetiapina Aripiprazol Ziprasidona Sertindol Paliperidona Las dosis se manejan según el nivel de alteración neuroquímica Marcadores de trastornos del sueño Estos marcadores incluyen insomnio inicial, medio y tardío, piernas inquietas, ronquidos y apneas Ghrelina Factor liberador de corticotrofina Factor liberador de hormona de crecimiento Cortisol oradrenalina Dopamina Oxido nítrico Melatonina Jorge Marquet Serotonina plaquetaria Tratar de corregir sin usar hipnóticos ni benzodiazepinas: Mirtazapina 15 mg Carbamazepina 200 mg Pregabalina 150 mg Gabapentin 900 mg Duloxetina 60 mg En ancianos y en niños usar difenidramina Marcadores de desmielinización Interferón gamma Linfocitos CD8 Interleukina 4 Linfocitos T Anticuerpos anti mielina Anti cuerpos anti neuronales Estos marcadores se corrigen con: Complejos B1-B6-B12 Gabapentin Pregabalina Carbamazepina Marcadores de encefalitis autoinmune Los siguientes son marcadores que corresponden a las secuelas que dejan estas patologías Linfocitos CD73 Anticuerpos anti neuronales Interferón gamma Linfocitos T Interleukina 13 Interleukina 17-A Interleukina 21 Interleukina 4 Estos marcadores se corrigen con: Gabapentin Jorge Marquet Pregabalina Citicolina Marcadores de trastorno perimenstrual 3-metoxi 4-hidroxi feniletil glicol oradrenalina Adrenalina Acido gamma amino butirico Prolactina 17 beta estradiol Progesterona Factor liberador de hormona luteinizante Acetilcolina Serotonina plaquetaria Monoamino oxidasa B Luteinizante Folículoestimulante Triptofano Melatonina Estos marcadores se corrigen con: Fluoxetina 10 mg + Gabapentin 300 mg Sulbutiamina + Topiramato 100 mg Marcadores de neurodegeneración Incluyen todas las patologías que producen neurodegeneración y apoptosis y no son Alzheimer, Parkinson, Vasculares u Oxidativas Linfocitos CD200 Linfocitos CD200-R Linfócitos CD4 Linfócitos CD6 Linfócitos CD8 Linfócitos CD10 Linfócitos CD12 Linfócitos CD40-L Complemento C4 Complemento C6 Complemento C8 Jorge Marquet Complemento C10 Complemento C12 Interleukina 1 beta Interleukina 2R Interleukina 4 Interleukina 6 Interleukina 8 Interleukina 10 Interleukina 12 Anticuerpos anti neuronales Alfa 1 sinucleína Apolipoproteína A Apolipoproteína J Apolipoproteína L Apolipoproteína M Anticuerpos anti fosfatidil serina IgG Anticuerpos anti fosfatidil serina IgM Anticuerpos anti fosfoinositol IgG Anticuerpos anti fosfoinositol IgM Adenosina Estos marcadores se corrigen con: Gabapentin + Galantamina + Citicolina Gabapentin + Memantina + Citicolina Gabapentin + Donepezilo + Citicolina Gabapentin + Rivastigmina + Citicolina Jorge Marquet Capítulo 4 Psiquiatria Molecular Jorge Marquet Lentamente la psiquiatría biológica se vio superada por las investigaciones a nivel molecular cuyos hitos principales fueron la descripción minuciosa de los delicadísimos procesos de exocitosis y los mecanismos de neuromodulación ejercidos por la acetil colina sobre la totalidad de las monoaminas y de los neurotransmisores. Los primeros estudios se realizaron sobre el sistema glial, informándose de la existencia de determinadas proteínas encargadas de mantener el normal funcionamiento de la glía en cuanto a la provisión de precursores, oxígeno y flujo hacia todo el árbol neuronal. La proteína acídica fibrilar glial manteniendo el citoesqueleto de la glía, una proteín kinasa dependiente de ciclina, la cdk2 encargada de proteger la integridad de la pared glíal en cuanto a su flexibilidad y curvatura, y la alfa sinucleína que tiene a su cargo el evitar la formación de depósitos de sustancias insolubles en el interior de la glía. Como ya había informado la priquiatría biológica, los precursores de monoaminas, fenilalanina, triptofano, arginina, histidina y ácido alfa ceto glutárico, luego se salir del sistema glial se introducen por difusión pasiva en la neurona presináptica por poros de difusión regulados por las proteínas porinas, e inmediatamente son captados por el sistema retículo plasmático donde en sus dictiosomas son transformados en aspirantes a monoaminas, mediante la regulación de las proteínas srp, las cuales son las reguladoras del sistema retículo plasmático. Por la acción de las proteínas rab6 alfa éstos aspirantes a monoaminas pasan del retículo endoplásmico rugoso a las cisternas cis y trans del aparato de Golgi, dentro del cual mediante la regulación de las proteínas kdel se convierten en los metabolitos iniciales de las cadenas metabólicas de las monoaminas. Una vez que salen del aparato de Golgi, son captados por las vesículas de almacenamiento, las cuáles se montaran sobre el citoesqueleto neuronal para poder avanzar hacia la membrana plasmática. El citoesqueleto neuronal está constituído por los microtúbulos regulados por las proteínas map2 que son las proteínas dependientes de microtúbulos y microfibrillas, mientras que los neurofilamentos están regulados y mantenidos por otra proteínkinasa dependiente de ciclina la cdk5. El citoesqueleto en general estará supervisado por otros dos tipos de proteínas que actuarán como elementos de reaseguramiento y que son las ankirinas y las tubulinas. El avance de las vesículas de almacenamiento se realiza en un solo sentido, desde el axón hacia la membrana plasmática, y está ejercido por las proteínas paxilinas, denominadas gap, pix y pax, mientras en su interior se realizan las pesadas cascadas metabólicas que dan orígen a los metabolitos principales de los sistemas monoamínicos y de neurotransmisión. La energía necesaria para todos éstos procesos es aportada por las mitocondrias que circulan también, montadas sobre el citoesqueleto neuronal pero en éste caso, en ambos sentidos, hacia la membrana y hacia el axón y el cuerpo neuronal, Jorge Marquet impulsadas en éste movimiento de vaivén por las proteínas gap2, que también pertenecen al grupo de las paxilinas. Una vez que las vesículas de almacenamiento llegan a tomar contacto con la membrana plasmática de la neurona presináptica, es necesario que tres proteínas de la pared de la vesícula de almacenamiento se activen conjuntamente con tres proteínas de la membrana plasmática. Las proteínas de la pared de las vesículas son sinaptofisina, sinaptotagmina y sinaptobrevina, mientras que las de la membrana plasmática son sintaxina, clatrina y snap25. Cuando éstas seis proteínas se activan conjuntamente, en suficiente presencia de calcio iónico y en el momento en que se despolariza la membrana, una séptima proteína, la mediatófora, se activa y produce un poro de fusión por donde se producirá la exocitosis del contenido de las vesículas hacia la hendidura sináptica, en una unidad de pulso denominada quantum. Fue en éste momento en que se describe el quantum, que la psiquiatría molecular determina que el cerebro tiene un doble ritmo, eléctrico y químico, constituyendo un complejo electroquímico. El proceso de exocitosis es tan delicado y complicado que el cerebro presenta tres mecanismos de reaseguramiento de la exocitosis. La proteína vesicular sinaptofisina presenta cuatro isoformas, la 1 y la 3 calcio dependientes y la 2 y la 4voltaje dependientes. A su vez la proteína vesicular sinaptotagmina presenta dos isoformas, la 1 calcio dependiente y la 2 voltaje dependiente. Esto constituye el primer sistema de reaseguramiento cerebral de la exocitosis, pues en el caso de fallar la presencia de calcio iónico toman el control de la situación las isoformas 2 y 4 de sinaptofisina y la 2 de sinaptotagmina. Y si la falla se produce en la despolarización de la membrana el control será asumido por las isoformas 1 y 3 de sinaptofisina y la 1 de sinaptotagmina para asegurar la continuación de la exocitosis. Pero puede ocurrir que fallen la presencia de calcio y la despolarización de la membrana juntas, entonces interviene el segundo sistema de reaseguramiento cerebral de la exocitosis que es el complejo constituído por el acople de sinaptobrevina y vamp, dos proteínas vesiculares que asociadas toman el control de la situación si la falla es doble al producirse el contacto de las vesículas con la membrana plasmática. La tercer falla posible consiste en una sobreregulación de la exocitosis con un ritmo acelerado del quantum a través del poro de fusión establecido por la mediatófora, ocurriendo en éste caso una inmediata regulación en baja del quantum mediada por las proteínas ubiquitina y cbl que constituyen el tercer sistema de reaseguramiento cerebral de la exocitosis. Las vesículas de almacenamiento luego del proceso del quantum se recuperan con la finalidad de ser reutilizadas, utilizando tres mecanismos diferentes de reciclación. El primer mecanismo denominado “kiss and run” es un mecanismo de recuperación sumamente rápido y por ello su nombre de besa la membrana y sale corriendo. El segundo mecanismo es lento y tiene una finalidad puramente compensatoria del primero. Jorge Marquet Y el tercer mecanismo, denominado retrasado, sería de reaseguramiento, ya que estaría supeditado a la presencia del próximo impulso nervioso o la próxima despolarización de la membrana. Estos tres mecanismos estarían al servicio de garantizar una permanente presencia de vesículas de almacenamiento disponibles para los procesos de metabolismo monoamínico y de transporte hacia la membrana. Una vez que los metabolitos principales de las monoaminas son exocitados a la hendidura sináptica, la acetil colina toma el comando de la regulación fisiológica de las mismas constituyendo el principio de neuromodulación, mediante el cual dicho neurotransmisor se transforma en el director de orquesta de la comunicación química interneuronal, regulando en baja a todas aquellas monoaminas consideradas excitatorias o excitotóxicas, tales como noradrenalina, adrenalina, dopamina, histamina y ácido glutámico, mientras que va a regular en alza a todas aquellas monoaminas consideradas neuroprotectoras, tales como serotonina, ácido gama amino butírico y óxido nítrico. Ahora bien, cada monoamina a su vez va a presentar una proteína regulatoria que cumple la función de reasegurar el funcionamiento de la neuromodulación en el caso de que el suprasistema colinérgico falle. De esta manera la proteína pank2 regulará los niveles de acetil colina en la sinapsis, la prohormona convertasa pc7 se encargará de regular a la noradrenalina, la proteína darp2 regulará a adrenalina, la proteína darp21 hará lo mismo con dopamina, la proteína reguladora de histamina hrp se encargará de la histamina y la glicina como coagonista lo hará con el ácido glutámico. Las monoaminas neuroprotectoras también presentan sistemas reguladores de reaseguramiento, y así será la fosfodiesterasa IV la encargada de regular a serotonina, la proteína reguladora de los aminoácidos inhibitorios cerebrales, acirp se encargará del ácido gama amino butírico y la proteína gab regulará al óxido nítrico. En la membrana presináptica se describe la existencia de otras proteínas encargadas de regular el buen funcionamiento membranal, tales como las hamartinas y las tuberinas reguladas a su vez por las tubulinas, con función primordial en la mantención de la integridad membranal, la proteína ptsh que tiene como función preservar la permeabilidad membranal y las endofilinas que se encargarán de controlar la curvatura de la membrana. A continuación los investigadores se abocaron al estudio de las proteínas transmembranales pre y porst sinápticas, constituyentes de las unidades receptoriales que presentan funciones específicas para cada monoamina o para la realización de funciones de mantenimiento de la vida y la energía neuronal. Así es como en la membrana presináptica se describen los receptores rage encargados de clivar fuera de la neurona los depósitos de sustancias que pueden transformarse en insolubles y nocivas para la vida neuronal, éstos receptores están controlados y regulados por la proteína alfa secretasa que mantiene activa la vía metabólica no amiloidogénica. Los receptores nocht, encargados de clivar fuera de la neurona todos los productos de desecho de los metabolismos y catabolismos intraneuronales, ayudados por las proteínas kinasinas que conducen hasta ellos dichas sustancias expulsadas por los lisosomas y etiquetadas por las ubiquitinas, estando dichos receptores nocht regulados en su actividad por la proteína cin85. Los autoreceptores cuya función de espías consiste en informar al interior neuronal acerca de la cantidad de monoaminas existentes en la sinapsis con la Jorge Marquet finalidad de que se acelere o se retrase la elaboración y la exocitosis de las mismas, siendo éstos receptores regulados por la acción de las proteínas rab. Y finalmente las bombas de recaptura encargadas de reintroducir, contra gradiente y utilizando energía otorgada por el adenosín trifosfórico, el cincuenta por ciento de las monoaminas exocitadas con la finalidad de ser reutilizadas en un nuevo proceso de quantum, ayudadas por las proteínas dynasinas en el traslado de las monoaminas hacia las vesículas de almacenamiento, y reguladas por las proteínas rac. En la membrana postsináptica se describieron tres tipos de estructuras químicas para las proteínas transmembranales que constituyen unidades receptoriales, que luego serán subdivididas en familias y superfamilias de receptores. La primera de ellas son los receptores metabotrópicos, los cuales están ligados a proteína G, y activando un sistema enzimático calmodulina ponen en funcionamiento un segundo mensajero inositol trifosfórico. La segunda son los receptores ionotrópicos, ligados a canal iónico, ponen en actividad un sistema enzimático adenilato ciclasa y activan un segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico. Y el tercer grupo son los receptores voltaje dependientes, que están ligados a canal iónico y son dependientes de voltaje, poniendo en funcionamiento un sistema enzimático diagil glicerol, activan un segundo mensajero cálcico. Todos éstos segundos mensajeros mencionados tienen como función amplificar el mensaje recibido por los primeros mensajeros que activaron los receptores y son regulados en su totalidad por las beta endorfinas. Una vez que el mensaje es amplificado toman la posta de la señal intraneuronal las proteínkinasas traslatorias tales como la crebb y la snare, que van a trasladar el mensaje recibido por todo el citoplasma neuronal hasta el núcleo ubicado en el cuerpo de la neurona. Las proteínas crebb están reguladas por las proteínas reapers y las snare son controladas permanentemente por las proteínas munc18. Una vez dentro del núcleo el mensaje es recibido por los receptores secundarios intranucleares trk, encargándose los trk A de regular en alza o en baja la actividad y la especificidad de los receptores de la membrana postsináptica, los trk B, se ocupan de codificar para los factores de crecimiento neuronal, tales como longitud de los axones y tamaño de las arborizaciones dendríticas, y los trk C que regularán en alza o en baja la actividad enzimática de las hidrolasas y las decarboxilasas que intervendrán en el metabolismo de las monoaminas, estando éstos tres tipos de receptores regulados y reasegurados por la actividad de las proteínas pten. El mesaje luego es manejado por las proteínas trasductorias jak y erk, introduciéndonos lentamente en el campo de la genética, pues los procesos de trasducción ya fueron investigados por la psiquiatría genética, siendo estas proteínas manejadas por la actividad de las proteínas akt fosforiladas. Luego de los procesos de trasducción comienzan a gestarse protooncogenes tales como los c-mit que son regulados en su actividad por otros protooncogenes, los cfos y los c-jun, teniendo como función principal establecer la plantilla de aminoácidos que servirá de base para la lectura del mensaje por parte del ácido ribonucleico mensajero. El ácido ribonucleico mensajero, controlado en su actividad y reasegurado en su función por los reguladores fix, leerá el mensaje proporcionado por los protooncogenes y de ésta manera generará en consecuenci la respuesta biológica, iniciada en la activación de los receptores postsinápticos, ubicados en la membrana Jorge Marquet plasmática de la segunda neurona, dando fin de ésta manera a lo que a posteriori se ha llamado proceso de señalización intraneuronal anterógrada. Los primeros estudios que se realizaron en base a las alteraciones de la neuromodulación y al defecto de la receptología, por parte de la psiquiatría molecular, fueron en base a las consecuencias del uso de sustancias neurobiopsicosociotóxicas. En el uso agudo de estas sustancias se produce un descenso de la señal y la amplificación del segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico, que traerá como consecuencia inmediata la disminución de los tenores de acetil colina en el núcleo accumbens, en la corteza frontal y en el sistema tegmental ventral. Esto ocasionará una falla en la neuromodulación regulándose en alza, en forma inmediata la dopamina, la noradrenalina, el ácido glutámico y la histamina, mientras que se regularán en baja la serotonina, el ácido gama amino butírico y el óxido nítrico. La regulación en alza de la dopamina será la responsable de la aparición de las alteraciones senso perceptuales, de los sentimientos de paranoia, de las conductas de reforzamiento, de las compulsiones a la autoadministración, del aumento desmedido de las apetencias y los deseos de consumo, y de la resistencia al esfuerzo físico, al hambre, al sueño y al alcohol. La regulación en laza de la noradrenalina ocasionará la aparición de tensión motora, conductas de reforzamiento motor, hiperkinesia, insomnio, hipersexualidad e inquietud. La regulación en alza de la adrenalina será la responsable de la angustia existencial que ocasionará más consumo con la finalidad de dejar de sentir, y de la ansiedad desmedida. La regulación en alza del ácido glutámico estará ocasionando deterioro en la vida neuronal por subsensibilidad de los receptores glutamatérgicos n-metil daspartato, con condicionamientos psicotóxicos y excitotóxicos, destrucción y sufrimiento neuronal a nivel frontal y temporal profundo y daño cerebral irreversible. La regulación en alza de la histamina originará la presencia de altos niveles de ansiedad con desinhibición y disminución de la reserva y la plasticidad sináptica. La regulación en baja de la serotonina será la responsable de la aparición de conductas impulsivas, ansiedad, irritabilidad, episodios fóbicos y panicosos, agresividad hacia personas, animales o plantas, riesgo de conductas o intentos de suicidio, alteraciones en los relojes biológicos con presencia de hiperactividad, hipersexualidad, anorexia e insomnio. La regulación en baja del ácido gama amino butírico será responsable del reforzamiento de la ansiedad con desinhibición y disminución de la reserva sináptica. Mientras que la regulación en baja del óxido nítrico ocasionará un defecto en su metabolismo conduciéndolo a la vía aberrante del peroxinitrilo, el cuál es un potente tóxico neuronal, con el daño y el sufrimiento cerebral consecuentes. En el caso del uso crónico la neuromodulación se invierte, ya que luego del descenso brusco de la acetil colina, comienzan los procesos de autocanibalismo que empiezan a obtener colina y acetil colina de las membranas neuronales, originando con el transcurso del tiempo que los tenores de acetil colina se incrementen, invirtiendo los procesos neuromodulatorios. Jorge Marquet Entonces en la cronicidad se regularán en baja la dopamina, la noradrenalina, la adrenalina, y la histamina, mientras que continuarán regulados en alza el ácido glutámico, el ácido gama amino butírico, la serotonina y el óxido nítrico. la regulación en baja de la dopamina ahora ocasionará estados depresivos severos de tipo inhibido, con abandono, anhedonia, desinterés, trastornos cognitivos, fallas en la planificación de los pensamientos y la aparición de deseos compulsivos de consumo con abstinencia. La regulación en baja de la noradrenalina refuerza los estados depresivos inhibidos con hipersomnia, astenia, adinamia y desinterés sexual y por la alimentación. La regulación en baja de la adrenalina hace desaparecer el sentimiento de angustia existencial por lo cual se cae en un estado de desinterés e inhibición absoluta. La regulación en alza del ácido glutámico continúa con el daño neuronal, el sufrimiento neuronal y la vía neurotóxica metabólica irreversible. Ahora la serotonina está regulada en alza ocasionando aparición de conductas obsesivas y pensamientos rumiantes referentes siempre al consumo, compulsividad, agresividad en éste caso hacia objetos, depresión inhibida y nuevamente alteración en los relojes biológicos del tipo de la hipoactividad, hiposexualidad, hipersomnia y bulimia. La regulación en alza de la histamina y del ácido gama amino butírico contribuirán a la aparcición de la inhibición de la depresión y de los trastornos cognitivos, al tiempo que se alterará la arquitectura del sueño. El óxido nítrico regulado en alza intentará compensar y reparar el daño neuronal con el aumento de producción de nitrosonio, ácido araquidónico y neurotransmisores gaseosos retrógrados, pero ello sólo conducirá a la aparición de recuerdos de situaciones antiguas que reforzarán las conductas de craving. Con respecto a la receptología de éstas patologías encontramos una regulación en baja de la expresión de los receptores de dopamina subtipos D1 y D4 responsables de la aparición de las conductas de reforzamiento y de autoadministración. La regulación en alza de los receptores de dopamina subtipo D2 ocasionará las alteraciones senso perceptuales y las ideas de contenido paranoide. La regulación en alza de los receptores de dopamina subtipo D3 y de los receptores de serotonina subtipo 5HT2, tendrán como consecuencia las conductas de consumo compulsivo y la aparición de los síntomas de abstinencia. Con respecto a los receptores de serotonina, la regulación en baja de los receptores subtipo 5HT3 resultará en conductas de reforzamiento y en necesidad de autoadministración, la regulación en alza de los receptores subtipo 5HT2 hará aparecer conductas paranoides y alteraciones senso perceptuales, la regulación en baja de los receptores subtipo 5HT2A y 5HT2C ocasionará depresión inhibida con síntomas de abstinencia y finalmente la regulación en alza de los receptores subtipo 5HT1A dará orígen al consumo compulsivo y a la aparición de síndrome de abstinencia. Referente a la alteración de los receptores glutamatérgicos encontramos regulación en baja de los receptores n-metil d-aspartato responsables de la aparición de conductas psicóticas y de trastornos cognitivos, regulación en alza de los receptores ampa subtipo 1, causantes de destrucción neuronal, sufrimiento neuronal y lisis osmótica, y la regulación en alza de los receptores ampa subtipo 2, también responsables de daño cerebral y procesos ligados al calcio, con la consiguiente neurotoxicidad. Jorge Marquet Luego se realizaron investigaciones moleculares respecto a los trastornos del estado de ánimo, incluyendo todos los tipos de depresión. En el análisis de la neuromodulación de los estados de depresión inhibida encontramos al primer supra sistema regulador, acetil colina funcionando normalmente, pero hay una falla en el segundo supra sistema modulador, la serotonina que se encuentra elevada. Esta elevación serotoninérgica ocasionará una regulación en baja de noradrenalina, adrenalina, dopamina e histamina, juntamente con ácido glutámico y adenosín monofosfato cíclico, mientras que van a estar regulados en alza el ácido gama amino butírico, el óxido nítrico y la propia serotonina. La noradrenalina en baja será responsable de inhibición, astenia, adinamia, desinterés y abandono junto con clinofilia y anorexia. La adrenalina en baja causará desgano, desinterés e indiferencia por el entorno con ausencia de sentimientos. La dopamina en baja será la responsable de los trastornos cognitivos, de la inhibición, de la ausencia de apetencias y deseos, y de la hiposexualidad y la anorexia. La histamina en baja resentirá la reserva sináptica, ocasionará sufrimiento neuronal y aumentará la inhibición. El ácido gama amino butírico en alza bloqueará todos los intentos de ansiedad, aumentará la inhibición y regulará todas las conductas en menos. El óxido nítrico en alza será el culpable de la aparición de recuerdos torturantes y de la necesidad de permanecer en el pasado disminuyendo las posibilidades de afrontamiento. Finalmente la serotonina en alza ocasionará ideas obsesivas, conductas compulsivas, inhibición con depresión, agresividad hacia objetos y disregulación de los relojes biológicos en el sentido de la hipoactividad, la hipersomnia, la hiposexualidad y la anorexia. Se encontró también una regulación en baja del segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico, trayendo como consecuencia una falla en la amplificación del mensaje y por consiguiente en la señalización neuronal anterógrada con una respuesta biológica final defectuosa. Cuando se estudió la neuromodulación de la depresión con ansiedad también se encontraron tenores normales de acetil colina, pero en éste caso con niveles de regulación en baja de la serotonina. La falla en éste segundo supra sistema regulatorio de la neuromodulación ocasionaba como consecuencia una regulación posterior en alza de dopamina, de noradrenalina, de adrenalina, de histamina y de ácido glutámico, mientras que se regulaban en baja, ácido gama amino butírico, óxido nítrico y la misma serotonina. La regulación en alza de noradrenalina ocasionará tensión motora, ansiedad, hiperkinesia, inquietud, desasosiego e insomnio. La regulación en alza de la adrenalina tendrá como consecuencia además de la aparición de angustia existencial todo tipo de somatizaciones tales como temblor, miedo, taquicardia, sensación de falta de aire, ahogos, sofocos, hipersudoración, diarreas, dispepsia, meteorismo, cistitis, polaquiurea e hipertensión arterial. La regulación en alza de la dopamina contribuirá a la hiperideación y a la desorganización del pensamiento, pudiendo aparecer alteraciones senso perceptuales del tipo de las alucinosis, deseos improductivos de sexualidad y apetencias desmedidas por alimentos con alto contenido graso. Jorge Marquet La regulación en alza de la histamina producirá más ansiedad, con alteración en la arquitectura del sueño y falla de la reserva y plasticidad sináptica. También estará regulado en alza el ácido glutámico con su actividad neurotóxica y excitotóxica, la consecuente lisis osmótica y los procesos ligados al calcio, con sufrimiento neuronal y daño cerebral en la cronicidad. El segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico estará regulado en alza contribuyendo a la aparición de neurotoxicidad por exceso de señal intraneuronal. La regulación en baja del ácido gama amino butírico será la responsable del reforzamiento de la ansiedad y ciertas conductas paradojales dentro del contexto de una depresión, de desinhibición. La regulación en baja del óxido nítrico conducirá a la producción de peroxinitrilo con aumento del sufrimiento neuronal y la aparición de dispersión, dismnesia y fallas cognitivas. Y por último la regulación en baja de la serotonina ocasionará aparición de ansiedad, irritabilidad, impulsividad, improductividad, riesgo de intento suicida, agresividad hacia seres vivos, alteración en los relojes biológicos, hiperactividad improductiva con desasosiego, hipersexualidad sin erección ni eyaculación, insomnio y bulimia preferentemente de alimentos con alto contenido graso. En los estudios de la neuromodulación de las depresiones melancólicas están alterados los dos suprasistemas regulatorios de la modulación monoamínica, encontrándose regulados en baja tanto acetil colina como serotonina. esto traerá como consecuencia una regulación en alza de todas las monoaminas neurotóxicas, adrenalina, noradrenalina, dopamina, histamina y ácido glutámico, junto a una regulación en baja de todas aquellas monoaminas neuroprotectoras, tales como ácido gama amino butírico, óxido nítrico, adenosín mono fosfato cíclcico y la misma serotonina. Se puede agregar a lo anterior que la regulación en baja de acetil colina hará desaparecer la etapa de sueño lento profundo REM. Y que el test de supresión de dexametasona no podrá suprimir los altos niveles de cortisol basal típicos de la depresión mayor por liberación del eje hipocampo, hipotálamo, hipófiso adrenal por falla en el freno hipotalámico a nivel de la interleukinas, resultando el mismo positivo o bien no supresor. También puede ocurrir la aparición de sustancias dimetiladas cerebrales por falla de la enzima mono amino oxidasa hepática, lo cual puede originar aparición de alteraciones senso perceptuales. Referente a la receptología de las depresiones al menor tenor de monoaminas en la hendidura sináptica, se puede agregar un aumento de la actividad de los autoreceptores presinápticos con disminución de la sensibilidad de los receptores post sinápticos lo cual estimula una producción defectuosa de adenosín mono fosfato cíclico con la consiguiente alteración de la señalización intraneuronal y de la respuesta biológica. Una disregulación de los segundos mensajeros en general por falla de su elemento regulatorio, las beta endorfinas, una alteración en la función de la proteína G, y un mal funcionamiento de los receptores secundarios intranucleares trk por alteración en la proteína regulatoria de los mismos, la proteína pten. Con respecto a los trastornos de ansiedad en general se adjudicaron a la presencia de factores ambientales, denominados estresores, que se imbricaban sobre factores individuales, que eran el resultado de la evaluación realizada por el sistema septo hipocampal, para calificarlos de eventos conocidos, con experiencia previa acumulada o bien como situaciones desconocidas y nuevas sin experiencia previa, Jorge Marquet originando como resultado una reacción inmediata a cargo de las respuestas cerebrales rápidas ejercidas por los aminoácidos cerebrales glutamato y ácido gama amino butírico, o bien con respuestas a corto plazo a cargo de las monoaminas serotonina, noradrenalina, adrenalina y dopamina, o respuestas a largo plazo ejercidas por los neuropéptidos opioides y el factor liberador de corticotrofina, resultando finalmente las respuestas funcionales como conductas emocionales determinadas. En el desarrollo de la ansiedad se distinguieron una vulnerabilidad genética previa y la presencia de experiencias traumáticas tempranas, todo lo cual constituiría un fenotipo vulnerable, factible de ser modificado por los traumas de la vida, los eventos vividos y el stress, como así también por los antidepresivos, la psicoterapia y los antagonistas del CRH, ya que éste fenotipo vulnerable cursa con elevación del factor liberador de corticotrofina, el cuál es responsable de los cambios neurobiológicos, de la hiperactividad del eje hipocampo, hipotálamo, hipófiso adrenal y del sistema nervioso autónomo, apareciendo como resultante cambios conductuales, ansiedad y depresión. La hiperactividad del eje del cortisol, del CRH y del sistema noradrenérgico, afectarán la neurogénesis hipocampal y ocasionarán neurotoxicidad al mismo nivel, lo cual termina en un aumento de la vulnerabilidad al stress y a los eventos vitales, ocasionando alteraciones biológicas irreversible y cambios conductuales y emocionales. Los neuroesteroides estimulados crónicamente tienen una acción genómica, a cargo de los esteroides que actúan sobre un receptor nuclear, modificando los factores de transcripción y alterando finalmente la expresión genética, y una acción no genómica, a cargo de los esteroides que actúan sobre receptores membranales, modificando la conducción iónica y actuando sobre las monoaminas. Existen dos tipos de receptores para corticoesteroides, los mineralocorticoides a nivel del hipocampo, que son activados por bajas concentraciones de cortisol y producen ansiedad, auforia y sueño lento, y los glucocorticoides, ubicados en hipocampo y núcleo para ventricular, son activados por altas concentraciones de cortisol y producen disforia y sueño REM. Las amenazas externas ocasionan una activación exteroceptiva, visual, auditiva y somatoestésica, a nivel del tálamo que la filtra y la envía a la amígdala, donde se desarrolla el sistema chequeo-comparador a nivel septo-hipocampal, del cual resulta el reconocimiento de una situación conocida o desconocida. Si es reconocida con la existencia de experiencia previa se la envía a la corteza sensorial primaria para su solución, pero si es catalogada como desconocida por la ausencia de experiencia previa, se activa el locus coeruleus y se origina un gran monto de ansiedad anticipatoria, con aparición de expresión facial de miedo, hiperventilación, micciones frecuentes, taquicardia, hipertensión, piloerección, midriasis y respuesta hormonal. A nivel de la neuromodulación de los trastornos de ansiedad y de las fobias, el suprasistema directriz colinérgico se encontrará normal, pero el segundo, o sea el serotoninérgico estará disminuído con la consecuente regulación en alza de dopamina, con ansiedad anticipatoria, de noradrenalina, con reacción de tensión y huída, de adrenalina, con la presencia de angustia y somatizaciones, de histamina con reforzamiento de la ansiedad y de ácido glutámico con neurotoxicidad, mientras que estarán reguladas en baja serotonina, como dijimos anteriormente, con ansiedad e impulsividad, ácido gama amino butírico con ausencia de neutralización de la ansiedad, adenosín monofosfato cíclico con defecto en la Jorge Marquet amplificación del mensaje intraneuronal y óxido nítrico con imposibilidad de fijar memoria. El estudio de la receptología a partir de la disminución de la serononina sináptica, resulta en un aumento de la actividad y la sensibilidad de los receptores post sinápticos serotonínicos subtipos 5HT1, 5HT2 y 5HT3, con disminución del segundo mensajero adenosín mono fosfato cíclico y disminución de las proteinkinasas traslatorias creb. El mensaje alterado será recibido por los receptores secundarios intranucleares trk que codificarán, los A regulando en baja a receptores para serotonina, los B disminuyendo los factores de crecimiento neuronal y los C regulando en baja los sistemas enzimáticos que actúan sobre serotonina, mensaje que será copiado por el ácido ribonucleico mensajero que enviará una respuesta biológica patológica consistente en regular en baja a los receptores 5HT1, aumentando la ansiedad y la impulsividad, regular en baja a los receptores 5HT2, ocasionando trastornos gastrointestinales, aumento de la prolactina e introversión, y regular en baja a los receptores 5HT3 responsables de la aparición de ansiedad y miedos. Al estudiar los trastornos obsesivo compulsivos y los trastornos de pánico se encontró la neuromodulación alterada por altos niveles de serotonina mientras que los niveles de acetil colina eran normales, ocasionando como resultado una regulación en baja de la dopamina, de la noradrenalina, de la adrenalina, de la histamina y del ácido glutámico, mientras que se encontraban en alza la serotonina, el ácido gama amino butírico, el óxido nítrico y el adenosin mono fosfato cíclico. La receptología informaba la presencia de aumento de serotonina en la hendidura sináptica con regulación en baja de la actividad y la sensibilidad de los receptores post sinápticos para serotonina subtipos 5HT1, 5HT2 y 5HT3, con aumento de la amplificación del mensaje por parte del segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico y de la actividad traslatoria de las proteinkinasas creb, llegando un mensaje defectuoso a los receptores secundarios intranucleares trk, que codificarán los A aumentando la sensibilidad y la actividad de los receptores para serotonina, los B intentando aumentar los factores de crecimiento neuronal y los C regulando en alza los sistemas enzimáticos involucrados en el metabolismo de la serotonina, mensaje copiado por el ácido ribonucleico mensajero que otorgará una respuesta biológica acorde al defecto llegado por intermedio del mensaje intraneuronal, regulando en alza a los receptores 5HT1, que ocasionarán obsesiones y compulsiones, regulando en alza a los receptores 5HT2 que podrán dar orígen a la presencia de alteraciones senso perceptuales y regulando en alza a los receptores 5HT3, que serán los responsables de los trastornos sexuales y los eventos panicosos. Los estudios sobre neuromodulación y sobre receptología realizados en pacientes con psicosis y en personalidades violentas y agresivas permitieron determinar bases moleculares para dichas patologías. La secuencia comienza en un polimorfismo para el gen pank2 que codifica para los precursores de acetil colina, colina y acetil coenzima A respectivamente, ocasionando una disminución en los tenores cerebrales de acetil colina, por falta de precursores y de síntesis. De ésta manera, al disminuír el nivel del supra sistema regulatorio se modificará la neuromodulación, regulándose en alza noradrenalina y dopamina que aumentarán sus niveles en la hendidura sináptica, y se regularán en baja serotonina y ácido gama amino butírico, que disminuirán sus niveles en la hendidura sináptica. Jorge Marquet La consecuencia inmediata será una disminución de la sensibilidad de los receptores post sinápticos para noradrenalina y dopamina y un aumento en la sensibilidad de los receptores post sinápticos para serotonina y gaba, con defecto de la actividad amplificatoria del adenosín monofosfato cíclico y de la capacidad traslatoria de las proteinkinasas creb. Entonces según el mensaje recibido los receptores secundarios intranucleares trk codificarán erroneamente. Los trk A codificarán para la disminución del número y la actividad de los receptores para serotonina y gaba y para un aumento del número y la actividad de los receptores para noradrenalina y dopamina. Los trk B codificarán para una poda fisiológica y disminución de la actividad de los factores de crecimiento neuronal. Y los trk C disminuirán la actividad de los sistemas enzimáticos involucrados con serotonina y gaba mientras que aumentarán la actividad de los sistemas enzimáticos involucrados con noradrenalina y dopamina. El resultado de ésta codificación por parte de los receptores trk será la formación de proto oncogenes aberrantes a nivel c-mit, con la constitución de una secuencia aminoacídica defectuosa que será copiada por el ácido ribonucleico mensajero, otorgando también una respuesta biológica equivocada. Respuesta biológica que tenderá a disminuír la cantidad y sensibilidad de receptores para serotonina ocasionando impulsividad, irritabilidad, agresividad y violencia. Disminuirá la cantidad y la sensibilidad de los receptores para gaba originando conductas deinhibidas y más ansiedad. Aumentará la cantidad y sensibilidad de los receptores para dopamina, responsables de la aparición de las alteraciones senso perceptuales y de la desorganización del pensamiento. Y aumentará la cantidad y la sensibilidad de los receptores para noradrenalina, lo cual traerá como consecuencia hipermotricidad, alerta excesivo, ansiedad y agresividad. Para los trastornos bipolares, los estudios moleculares y genéticos realizados permiten describir polimorfismos en alelos del gen que codifica para la enzima tirosina hidroxilasa, polimorfismos en el gen que codifica para los receptores de dopamina subtipo 1 y polimorfismos para el gen que codifica para glucosa 6 fosfato dehidrogenasa. La neuroendocrinología en el estudio de esta patología describe niveles aumentados de acticuerpos antitiroides, y de factor liberador de hormona tirotrofina, mientras que se encuentran niveles disminuídos de triiodotironina, de tiroxina libre, de prolactina, de hormona folículo estimulante, de luteinizante, de estrógenos y de progesterona. Cuando se estudiaron pacientes bipolares con electrofisiología se determinó la presencia de estímulos subumbral aumentados, potenciales de acción aumentados, posibilidad de efecto kindling aumentado y actividad de los lóbulos temporales aumentada.En las neuroimágenes se puede observar, en la resonancia magnética, dilatación de los ventrículos laterales y lesiones profundas de la sustancia blanca, en la tomografía por emisión de fotón único o spect, hipoflujo de la corteza e hipoflujo frontal, y en la espectroscopía, alteraciones metabólicas de los fosfolípidos membranales. Al realizarse dosajes de neuropéptidos en pacientes con trastorno bipolar se halló la presencia de niveles aumentados de orfanin FQ, de colecistokinina, de neuropéptido Y, de neuropéptido YY y de proto oncogenes fras y cart, mientras que estaban disminuídos los neuropéptidos C natriurético y A natriurético. La alteración en la neuromodulación comienza a causa del defecto en la metabolización de los fosfolípidos membranales, en la señalización intraneuronal y Jorge Marquet en el metabolismo de la tirosina hidroxilasa y de la glucosa 6 fosfato dehidrogenasa, originando en la fase maníaca una disminución de los niveles de acetil colina que traerá como consecuencia una regulación en alza de noradrenalina, dopamina, adrenalina, histamina y ácido glutámico, mientras que se regularán en baja serotonina, gaba y óxido nítrico. También estará aumentada la actividad de la enzima mono amino oxidasa A. El switch hacia la fase depresiva será consecuencia del proceso de autocanibalismo neuronal que hará elevar en forma brusca los tenores de acetil colina, invirtiéndose los mecanismos de neuromodulación con una regulación en alza de serotonina, gaba y óxido nítrico, mientras que ahora se regularán en baja noradrenalina, adrenalina, dopamina, histamina y ácido glutámico. Es llamativo que la monoamino oxidasa mantendrá aumentada su actividad aún en esta fase. También se encontrarán aumentados en ambas fases el cortisol basal, la no supresión de la dexametasona, la dimetil triptamina y el 5 hidroxi 3 metil indol. Para el estudio de los trastornos de la alimentación también se realizaron múltiples investigaciones en el terreno molecular con la finalidad de justificar la aparición de éstas patologías. Las alteraciones en la neuromodulación para la anorexia comienzan en un aumento del segundo supra sistema modulador, la serotonina. A causa de ello inmediatamente se regularán en baja la noradrenalina, la adrenalina, la dopamina, la histamina y el ácido glutámico, aumentando los sistemas de saciedad y disminuyendo los deseos y las apetencias y por lo tanto las ingestas. En cambio se regularán en alza el ácido gama amino butírico, el adenosín mono fosfato cíclico y el óxido nítrico, ocasionando una mala amplificación del mensaje y una defectuosa traslación del mismo. Entonces a nivel de la sinapsis se encontrará aumentada la serotonina y disminuídas la nosadrenalina y la dopamina, repercutiendo en la receptología con una disminución de la actividad y la sensibilidad de los receptores para serotonina y un aumento de la actividad y la sensibilidad de los receptores para noradrenalina y dopamina. Como dijimos el mensaje intraneuronal será defectuoso y los receptores secundarios intranucleares trk codificarán anómalamente. Los trk A, regularán en alza a los receptores de serotonina y en baja a los de noradrenalina y dopamina. Los trk B codificarán para aumentar los procesos de poda fisiológica y los factores de crecimiento neuronal intentando compensar la acción neurotóxica del ácido glutámico regulado en alza. Y los trk C, aumentarán la actividad de los sistemas enzimáticos implicados en la metabolización de la serotonina, mientras que disminuirán la actividad de las enzimas implicadas con noradrenalina y dopamina. Todo esto llevará a formar una plantilla patológica que será copiada por el ácido ribonucleico mensajero, obteniéndose una respuesta biológica que reforzará los síntomas de la anorexia. De esta manera el resultado será un aumento de la actividad y sensibilidad de los receptores serotoninérgicos, con un inmediato aumento de la saciedad y la inanición, una disminución de la actividad de los receptores para noradrenalina, ocasionando sensación de saciedad para los hidratos de carbono, y disminución de la actividad de los receptores para dopamina, dando orígen a una total ausencia de apetencia y deseo por comer. Jorge Marquet Los estudios del sistema neuropeptidérgico para esta patología demuestran disminución de la actividad del neuropéptido YY, lo cual disminuye la ingesta, aumento de la alfa melano cortina, incrementando la sensación de saciedad, aumento de la colecistokinina A, incrementando también la saciedad y aumento del factor liberador de corticotrofina, del neuropéptido cart y de las endorfinas. En los estudios inmunológicos se describen incrementos de los factores de necrosis tumoral y de las interleukinas 1 y 6. Y a nivel genético se ha encontrado una mutación en el gen que codifica para los receptores de dopamina subtipo D4. La situación totalmente opuesta se encuentra en los procesos neuromodulatorios de la bulimia, comenzando con un descenso serotoninérgico que traerá como consecuencia la regulación en alza de la noradrenalina, de la adrenalina, de la dopamina, de la histamina y del ácido glutámico, ocasionando incremento de las ingestas grasas y de hidratos de carbono y aumento de la ansiedad y de las conductas de reforzamiento por la comida. Al tiempo que, se regularán en baja el gaba, el adenosín mono fosfato cíclico y el óxido nítrico, fallando los sistemas de inhibición y freno y alterándose la señal intraneuronal, a nivel de la amplificación y traslación del mensaje. De esta manera, en la sinapsis se encontrará disminuída la serotonina y aumentadas la noradrenalina y la dopamina, originando aumento de la actividad y sensibilidad de los receptores para serotonina post sinápticos, y disminución de la actividad y la sensibilidad de los receptores para noradrenalina y dopamina. Las modificaciones del mensaje intraneuronal llevarán a los receptores intranucleares secundarios trk a codificar erróneamente. Los trk A, codificarán en baja para los receptores de serotonina y en alza para los receptores de noradrenalina y dopamina. Los trk B, codificarán en baja para los factores de crecimiento neuronal, ocasionando aparición de signos y síntomas de sufrimiento neuronal. Los trk C, codificarán en baja para la actividad de los sistemas enzimáticos relacionados con serotonina y en alza para los sistemas enzimáticos implicados con noradrenalina y dopamina. De ésta manera la plantilla aminoacídica que copiará el ácido ribonuclaico mensajero será errónea y la respuesta biológica estará al servicio de aumentar los síntomas de la patología. Se observará una regulación en baja final de los receptores de serotonina apareciendo en consecuencia ausencia de saciedad, y regulación en alza de los receptores de noradrenalina incrementando las ingestas de hidratos de carbono y las conductas de reforzamiento del consumo, junto con regulación en alza de los receptores de dopamina, originando aumento de las apetencias y de la ingesta de grasas. El sistema neuropeptidérgico muestra una disminución de la prolactina por aumento de la dopamina, disminución de la colecistokinina A, disminuyendo los sistemas de saciedad, aumento del neuropéptido YY, incrementando las ingestas, aumento de las leptinas por incremento de los depósitos de grasas, pero fallando en su capacidad sacietaria por alteración en el proceso de transcripción de las proteínas stat, y aumento de todos los péptidos anabólicos tales como el factor agouti, las adiponectinas, la hormona melano cortina, la colecistokinina alfa II y la galanina. Jorge Marquet La inmunología muestra una disminución general de sus componentes predominando la disminución del factor de necrosis tumoral, de la interleukina 1 y de la interleukina 6. Y finalmente a nivel genético se han descripto mutaciones en los cromosomas 10, 14 y 21 relacionados con los procesos bulímicos. Los estudios moleculares referentes a las demencias degenerativas, vasculares o mixtas son los más extensos realizados en el ámbito de la psiquiatría molecular. Así encontramos una falla en los procesos de neuromodulación que comienza en la alteración genética a nivel de la proteína pank2 que codifica para precursores de acetil colina, ocasionando disminución de ésta monoamina, disminución que invertirá todos los términos modulatorios, regulando en alza a noradrenalina, a drenalina, a dopamina, a histamina y a ácido glutámico, apareciendo la tensión motora, la deambulación, los intentos de fuga, las somatizaciones, la angustia, la ansiedad, las quejas permanentes, las alteraciones senso perceptuales de celotipia, desconocimiento y robo, las alteraciones de la conducta y el sufrimiento neuronal por neurotoxicidad ligada al glutamato. La regulación en baja de la serotonina, el gaba y el óxido nítrico, serán los causantes de las alteraciones de los relojes biológicos vinculados a la actividad, el sueño y la alimentación, la desinhibición y la imposibilidad de fijar memoria. Con respecto a los aminoácidos cerebrales encontraremos aumentados al glutamato, al aspartato y a la glicina, mientras que como ya dijimos el gaba estará disminuído. El estudio de los neuropéptidos en las demencias demostró el aumento de los niveles del orfanin FQ, de la colecistokinina, de la galanina, del neuropéptido Y y de los proto oncogenes fras y cart, mientras que están disminuídos los neuropéptidos C natriurético y A natriurético. En cuanto a la receptología afectada, encontramos disminuída la actividad y la sensibilidad de los receptores glutamatérgicos -metil D-aspartato, ampa I y kainato, mientras que está aumentada la actividad de los ampa II y los receptores rage. También se encuentra alterada la señalización intraneuronal debido a la presencia de altos niveles de adenosín mono fosfato cíclico, de inositol trifosfórico, de calcio iónico, de calmodulina, de adenilato ciclasa y de diacil glicerol, mientras que están disminuídos los niveles de fósforo y la actividad de los canales de sodio voltaje dependientes. La genética mostró el aumento del bialelo para las apolipoproteínas E4, la presencia de la proteína TP, el péptido beta amiolide mutado y los neuropéptidos del beta amiloide 41 y 42. Los procesos amiloidóticos, consecuencia de la proteína precursora del amiloide, del péptido beta amiloide mutado, los ovillos neurofibrilares, las placas seniles, la pro hormona convertasa PC7, la proteína fibrilar glial mutada, la proteína mapII alterada genéticamente y la proteína tau fosforilada, todos ellos responsables de la existencia de sustancias de depósito insolubles que no pueden ser clivadas fuera de la neurona por los receptores rage que también tienen alterada su actividad a causa de las beta secretasas responsables de la genésis de la vía amiloidogénica. Los procesos ligados al calcio son la consecuencia de la disminución del adenosín trifosfórico en primera instancia y luego la cascada relacionada con el aumento del calcio iónico, de los radicales libres del oxígeno y con el aumento de los tenores del sodio, responsable de la lisis osmótica. Jorge Marquet El estudio del sistema de apolipoproteínas arrojó como saldo la presencia de péptido beta amiloide insoluble como consecuencia de los bajos niveles de apolipoproteínas E2 y E3 y presencia del bialelo E4. La apoptosis, o muerte celular programada genéticamente, puede sufrir procesos de adelantamiento o aceleramiento a causa de la formación de endosomas y lisososmas tardíos que van a secretar sustancias tales como la cistatina C y la catepsina D, sustancias que junto a la activación de los genes ced 1 y ced 9 y al polimorfismo de los genes sir 1 y sirt 2, van a activar conjuntamente a las proteínas p53, p63 y p73 que ocasionarán procesos de apoptosis adelantados. Se encuentra alterada también la respiración mitocondrial a causa de una mutación genética en el último eslabón de la cadena de electrones, originando sectores aberrantes desde el aminoácido 25 hasta el 35 de la cadena respiratoria, con una reacción aberrante frente al oxígeno, ocasionando gran liberación de radicales libres. Los procesos de oxidación debidos a los altos tenores de radicales libres de oxígenos tienden a disminuír la actividad de todos los antioxidantes endógenos naturales tales como los antioxidantes totales, la super óxido dismutasa, el glutatión per oxidasa y el glutatión reducido. La alteración global de los procesos de memoria a corto y largo plazo se debe fundamentalmente a los niveles elevados da calcio iónico, de ácido glutámico, de peroxinitrilo, y de óxido nítrico sintetasa, y a la disminución del óxido nítrico, del ácido araquidónico y del nitrosonio. Se encuentra alterada, asimismo, toda la función referente a la plasticidad neuronal a causa de la disminución de la actividad de los receptores trk A, trk B, a los bajos niveles de acetil colina, serotonina, fósforo y a la alteración de la actividad de los canales de sodio voltaje dependientes, mientras que también alteran la plasticidad neuronal los altos niveles de actividad de los receptores trk C y los canales de calcio voltaje dependientes. Por último, en las demencias también encontramos alteraciones en las neurotrofinas, con tenores aumentados de neurotrofina 3 y niveles disminuídos de factores de crecimiento neuronal, factores de crecimiento derivados del encéfalo, neurotrofinas 4, neurotrofinas 5 y neurotrofinas 6. El síndrome X frágil es la causa más común de retraso mental hereditario. Los pacientes con este síndrome presentan un retraso mental de leve a grave, asociado a un fenotipo característico: cara alargada, orejas grandes despegadas, macroorquidismo, hiperactividad, lenguaje repetitivo, etc. Se trata de una enfermedad ligada al cromosoma X, de herencia dominante con penetrancia incompleta y cuya prevalencia es de aproximadamente 1:4.000 varones y 1:8.000 mujeres. Su característica molecular es una expansión anormal en dos etapas del triplete CGG localizado en 5;9 del exón 1 del gen FMR1 descubierto en 1991, en la población normal el número de repeticiones CGG es polimórfico, variando entre 6y 50; su expansión hasta unas 200 repeticiones provoca una premutación, llamada así porque los individuos no manifiestan el síndrome pero el triplete se vuelve inestable, pudiendo amplificarse en la siguiente generación a más de 200 repeticiones o mutación completa en la que se inactiva el gen con la consiguiente falta de su proteína y desarrollo del síndrome. Inicialmente, éste se diagnosticó por métodos citogenéticos y, después del descubrimiento del gen, se describieron las sondas adecuadas para su estudio molecular directo. Jorge Marquet Posteriormente, y debido a lo laborioso del método Southern-blot, diversos autores se centraron en amplificar por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) la región que contiene el triplete CGG. Se han descrito asimismo unos marcadores polimórficos del tipo microsatélite cercanos al gen FMR1 como el DXS548, situado a 150 kb en dirección centromérica: este marcador, del tipo (CA)n es muy informativo y se han descrito 9 alelos distintos del mismo con una heterocigosidad del 70-80%. En este trabajo de Durán Martínez et al, se presenta el estudio molecular mediante PCR no radiactiva de 438 individuos pertenecientes a 50 familias con síndrome X frágil del norte de España. Se describe un protocolo de estudio molecular completo basado en la combinación de dos técnicas de PCR para la amplificación del triplete CGG junto con el método directo. Se valora finalmente la utilidad del microsatélite DXS548. La Unidad de Genética del Hospital de Basurto recibió, entre los años 1991 y 1997, la mayoría de las peticiones para estudio molecular del síndrome X frágil que se produjeron en el norte de España. Las muestras para diagnóstico llegaron seleccionadas en su mayoría por pediatras, genetistas, ginecólogos y neurólogos bajo sospecha clínica del síndrome por muy diversas razones: historia familiar de retraso mental ligado al X, fenotipo sugerente, citogenética positiva para X frágil, niños hipercinéticos y/o con problemas de lenguaje, autismo, retraso mental aislado no clasificado, etc. Entre todas ellas se hallaron 50 casos índice de síndrome de X frágil; 26 pertenecientes al País Vasco, 15 a Asturias, siete a Cantabria y dos a La Rioja. El trabajo que se presenta se inició en el año 1994 y consistió en estudiar las familias de estos 50 casos índice, 27 de ellas, de manera retrospectiva, puesto que habían sido estudiadas por el método directo con sonda o Southern-blot, y las otras 23 prospectivamente. Sumaron un total de 438 muestras, los 50 casos índice, 308 individuos con riesgo genético de llevar la mutación por el pedigre y otros 80 sin riesgo (maridos de portadoras; hijos e hijas de no portadores que entregaron sus muestras junto con las de sus padres, etc.). En cuanto al sexo, 248 eran mujeres, 179 varones y 11 diagnósticos prenatales (biopsias de corion). En todas las muestras se estudió, mediante PCR, el triplete CGG y el microsatélite DXS548. En todos los pacientes se extrajo el AD a partir de 15-20 ml de sangre periférica en ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) mediante el método salino (Salting Out), salvo en los casos de diagnóstico prenatal que se obtuvo de biopsia de vellosidades coriales. Se han utilizado tres protocolos diagnósticos basados en la PCR: El primero fue para la técnica que llamaron de detección y se basa en los métodos descritos por Fu et al y Chong et al, con la introducción de variantes propias. Básicamente consiste en la amplificación de un fragmento que incluye el triplete CGG que se visualiza con luz ultravioleta mediante tinción con bromuro de etidio tras electroforesis en un gel de agarosa al 1,5%. En el segundo protocolo de PCR, utilizado para la técnica que se ha llamado de "cuantificación", se ha seguido la técnica descrita por Brown et al también con modificaciones propias. Jorge Marquet Después de esta PCR, la detección del fragmento amplificado se hace migrándolo en geles de poliacrilamida que se transfieren a un filtro y se hibridan con una oligosonda del triplete CGG. P ara la amplificación del microsatélite DXS548 de cada muestra problema se puso a punto el tercer protocolo de PCR. Se utilizó para ello la técnica descrita por Oudet et al con los cebadores o primers descritos por Verkek et al y con el método no radiactivo de detección con digoxigenina. Puede decirse sin lugar a dudas que el primer resultado conseguido, ha sido en realidad la puesta a punto de un protocolo diagnóstico de estudio del síndrome X frágil en tres pasos o fases. Primer paso. Ante la llegada de una muestra de un varón para descartar o diagnosticar el síndrome se realiza en primer lugar la que se ha llamado "técnica de detección". Con esta PCR sólo se detectan los alelos de hasta unas 65 repeticiones, por lo que, si existe aparición de banda, el individuo no será X frágil, o como mucho, un premutado con premutación menor de 65. Si hay ausencia de banda se repite la técnica una o dos veces más, ya que a veces falla y, si persiste la ausencia de banda, se sigue con el segundo paso. Segundo paso. La técnica de cuantificación se aplica a la vez con el AD del varón con retraso mental, que no ha amplificado en el primer paso y con el de su madre. También se aplica directamente en los casos de mujeres con retraso mental. Esta técnica amplifica siempre hasta unas 150 repeticiones, por lo que pueden discriminarse perfectamente todos los alelos normales de los premutados, salvo en el caso de homocigosidad en las mujeres. En este último caso, así como si hay ausencia de banda, se sigue con el tercer paso. Tercer paso. Se utiliza el método directo con Southern-blot y la sonda Stb12.3, no sólo en las dos situaciones acabadas de mencionar, sino también para verificar las premutaciones altas, los mosaicos y en todos los casos de diagnóstico prenatal. Con este método, utilizado antes de usar la PCR, se describieron las 11 primeras familias de las 50 aquí presentadas. Aplicando este completo protocolo a las 50 familias con X frágil se obtuvieron todos los genotipos en las 438 muestras de esas familias. Se desea destacar en este trabajo que la técnica de cuantificación ha resultado ser más precisa que el Southern-blot en los siguientes casos: a) en casos de premutaciones muy bajas. Esto nos ha ocurrido en 3 casos: un varón de la familia 13 de 58 repeticiones que incluso fue dado inicialmente como normal; en la familia 17, en una abuela también con 58 repeticiones, y en la familia 27 en la que la madre de un afectado sólo presenta 47 repeticiones; b) en 2casos hallados de mujeres premutadas (familias 31 y 49), en las que por azar, todo el cromosoma X normal está activo y el premutado inactivo, con lo que mediante Southern-blot sólo se observan dos bandas. Descontando estos 5 casos, en el resto de individuos existía concordancia entre el método de Southern-blot y la PCR, tanto para los valores de amplificación </FO T> 150 repeticiones, como para los individuos afectados en los que la "no amplificación" equivale a mutación completa. La excepción a esto se encuentra en los mosaicos. Por último, se ha corroborado que en este síndrome hay expansión de generación a generación, aunque se han encontrado cuatro excepciones o reducciones del Jorge Marquet número de repeticiones CGG a la siguiente generación: familias 16 y 31 de padres a hijas y familias 6 y 50 de madres a hijo e hija. Para el microsatélite DXS548, se representa la distribución de los alelos DXS548, de los 50 cromosomas X asociados con el síndrome X frágil. Se han obtenido cuatro alelos diferentes y se observa una clara distribución bimodal con dos picos en los alelos 194 y 204. Contrariamente a lo que se ha descrito en la mayoría de las publicaciones sobre la ausencia de recombinación del microsatélite DXS548 con el locus FRAXA, Durán Martinez et al han encontrado un caso de recombinación en una de las familias X frágil (familia 19). Como se ha comprobado en los resultados, un objetivo importante conseguido en este trabajo ha sido la puesta a punto de una metodología por PCR no radiactiva para la determinación de los alelos CGG del locus FRAXA. Este protocolo, que combina dos técnicas de PCR diferentes, puede resultar largo, pero, en vista de los resultados tan fiables que se obtienen merece la pena su utilización. Hasta llegar a éste, se realizaron muchas pruebas y experimentos para obtener el mejor resultado, el más claro y el menos ambiguo: se utilizaron para ello diversos cebadores y enzimas, y se combinaron y modificaron varios protocolos, sobre todo en lo que se refiere a la cantidad de AD , los ciclos y dos componentes que merecen especial mención, que son el DMSO y el 7-deaza-dGTP. El DMSO es necesario para evitar la formación de estructuras secundarias en el AD que aparecen porque la zona que se desea amplificar es rica en citosinas y guaninas, lo que dificulta la amplificación por PCR. Realizando pruebas con las técnicas descritas por diversos autores los mejores resultados se obtuvieron al utilizar el DMSO al 12,5% en la técnica de detección y al 10% en la técnica de cuantificación. Por la misma razón se requiere también la sustitución en la mezcla de reacción del nucleótido guanina por un compuesto análogo denominado 7-deaza-dGTP, pero como este compuesto inhibe la fijación del bromuro de etidio, su sustitución no es posible en la técnica de detección que se visualiza por luz ultravioleta, razón por la que esta PCR falla a veces, carencia que se ha compensado incrementando la concentración de DMSO (12,5 frente a 10%). Por último, en la técnica de cuantificación se optimizó también la detección de los fragmentos amplificados. Como se requiere hibridación, se probaron dos oligosondas distintas, la (CGG)5 y la (CGG)6-CG, y resultó más efectiva la primera. Con todo ello, y con la visualización de los alelos por quimioluminiscencia mediante digoxigenina y CSPD se obtuvo un protocolo que resultó infalible y fiable. Cuando se señala que resulta fiable no nos referimos sólo a su aspecto técnico, sino que también ha habido una correlación exacta entre la clínica (afectación o no), el método directo o de Southern-blot y la PCR, en el rango de amplificación de ésta <</FO T> 150 repeticiones. Por otro lado, dado que el síndrome X frágil tiene una transmisión compleja, y atraviesa diversos estadios hasta el desarrollo del síndrome (alelo normal a riesgo, alelo pre mutado, alelo mutado completo), la aplicación de estas técnicas al asesoramiento en las familias cobra gran relevancia, sobre todo en las mujeres portadoras premutadas para valorar su riesgo. Jorge Marquet La técnica de cuantificación del triplete CGG se ha revelado esencial para estudiar el papel del tamaño de los diferentes alelos y cómo se transmiten éstos de generación en generación. Desde el descubrimiento del triplete CGG, cuya inestabilidad es la responsable del síndrome X frágil, se supo que dicha inestabilidad suponía una amplificación anómala, también llamada expansión, de ese triplete en sucesivas generaciones. En las 50 familias se ha verificado que, en efecto, a través de la meiosis femenina, de una premutación pequeña se pasa en general a otra mayor, y así hasta llegar a la mutación completa de tal forma que, a partir de 90-100 repeticiones, el riesgo de expansión a mutación completa es del 100% en la muestra de Durán Martinez et al, como ya habían publicado otros autores. Conocer esto es fundamental para el asesoramiento genético a esas mujeres. La mayoría de los autores aseguran que ningún niño con el síndrome X frágil ha nacido de madres con menos de 59 repeticiones. Sin embargo, en la familia 27, la madre del caso índice poseía sólo 47 repeticiones. Murray et al (1997), que han estudiado específicamente las transmisiones de generación en generación, no encuentran inestabilidad alguna en los alelos claramente normales (límites, 29-39 repeticiones), pero sí en los alelos denominados intermedios o en la zona gris (entre 45-59 repeticiones), que aumentan de tamaño al pasar de generación, aunque ninguna de las amplificaciones halladas por ellos llega a la mutación completa. En este rango Durán Martinez et al encontraron 8 portadoras, una de 50 repeticiones y 7 de 58: mientras que la mujer con 50 repeticiones (familia 13) no tuvo ningún hijo con el síndrome y pasó a sus hijos e hijas una premutación superior, dos de sus hijas de 58 repeticiones, sí tuvieron hijos con la mutación completa. Las otras 5 portadoras de 58 repeticiones no pasaron la mutación completa a sus hijos. Pero además, en dos familias (familias 1 y 45), se encontraron también alelos de 50 repeticiones, pero no responsables del síndrome X frágil y se estudió entonces su transmisión a través de varias generaciones y no se encontró ninguna variación, lo que indicó que no eran inestables. En conclusión, el asesoramiento genético en este rango de 45 a 55 repeticiones es delicado: existen alelos normales y alelos premutados inestables que, aunque con poca frecuencia, pueden llegar a pasar a mutación completa. Algo parecido habíamos encontrado en una población de gestantes que se ha analizado previamente, por lo que ya en su día se aconsejaba cautela con este tipo de diagnósticos. Además, se ve claro con todo esto lo importante de la cuantificación exacta del triplete CGG en estas premutaciones bajas: ya se han descrito en los resultados que 3 casos de premutación de las familias 13, 17 y 27 no fueron detectados por el método de Southern-blot. Macpherson et al fueron los primeros autores en destacar este mismo problema, que se debe a que el método directo con la sonda Stb12.3 detecta fragmentos normales de aproximadamente 2,8 kb en electroforesis horizontales de agarosa, que son sensibles hasta unas 80-100 pb, lo cual logra distinguir un alelo de 29 repeticiones de otro de 58-60, pero no mucho más. Pero además, el Southern-blot, tras digestión con EcoRI/EagI, detecta normalmente 4 bandas en las mujeres premutadas, debido a que tanto los cromosomas X normales como los premutados sufren inactivación al azar. Jorge Marquet En el extremo de la curva por azar se encuentran los casos en los que todo el cromosoma X normal está activo (banda de 2,8 kb) y todo el cromosoma X premutado está inactivo (banda de 5,3 kb o más). Es evidente que, en este rango tan alto de pesos moleculares es muy difícil distinguir incluso las premutaciones de 60-65 repeticiones, como ha ocurrido en dos portadoras (familias 31 y 49). Siguiendo con este tema de la inactivación o metilación de uno de los dos cromosomas X en las mujeres, hay que comentar también la importancia de la cuantificación del triplete CGG en el diagnóstico prenatal. Las vellosidades coriales son muestras embrionarias extrafetales, por lo que el cromosoma X puede no inactivarse, o inactivarse parcialmente, obteniendo patrones en Southern-blot difíciles de interpretar. La PCR del triplete CGG puede resolver estos problemas, salvo en el caso de que aparezca una sola banda en un feto hembra, que podría ser homocigota normal, o mutada completa. Así, en el diagnóstico prenatal hay que ser cautos, y es necesario utilizar también las técnicas de Southern-blot e incluso de PCR de microsatélites cercanos. En cualquier caso, en el diagnóstico prenatal no cabe duda de que, si lo primero que se efectúa es la PCR del triplete CGG, de una forma rápida se habrán diagnosticado más del 75% de los fetos: casi todos los varones (excepto los mosaicos), y las mujeres heterocigotas, bien normales o premutadas. Hay que hacer mención también a las cuatro regresiones encontradas: dos a partir de varones (familia 16: un premutado de 115 repeticiones pasa a su hija un alelo de 88 repeticiones; familia 31: otro varón de 105 repeticiones pasa a su hija también un alelo de 88 repeticiones) y dos a partir de mujeres. Esta disminución del tamaño del triplete CGG es un fenómeno poco frecuente, pero también descrito por otros autores y se han propuesto diversos mecanismos para explicarlo, como la conversión génica, las recombinaciones anómalas o las deleciones. Aunque Durán Martinez et al han encontrado estas disminuciones al 50% para varones y mujeres, en la bibliografía parecen más frecuentes las transmisiones paternas con reducción que las maternas, lo que podría deberse a una no expansión más que a una reducción, pues se ha descrito que los varones pueden tener en sus espermatozoides alelos CGG más pequeños que en otras células somáticas. Por último, respecto al microsatélite DXS548, los resultados obtenidos con la PCR han demostrado que constituye una buena ayuda diagnóstica: es sencillo de estudiar; su amplificación no falla nunca, su visualización es muy clara y pueden diferenciar perfectamente incluso aquellas mujeres heterocigotas cuyos alelos difieren en una sola repetición. Además, es un microsatélite muy informativo en la población: en las mujeres de las 50 familias estudiadas se ha calculado el porcentaje de heterocigosidad y se ha encontrado un 71,42%, resultado similar al publicado inicialmente , pero superior al de otras series. En total, de las 50 familias, sólo 7 no fueron informativas (7/50 = 14%), por portar todos los miembros de cada familia el mismo alelo. Gracias a esta heterocigosidad pudo establecerse el diagnóstico prenatal en 1caso de la familia 31: por Southern-blot la muestra de vellosidades coriales del feto (XX por citogenética) daba una sola banda, lo cual podía deberse a un fallo de metilación en una hembra normal o podía ser una niña con la mutación completa. Jorge Marquet La PCR del triplete CGG no se encontraba en ese momento puesta a punto todavía y, gracias a que el DXS548 resultó informativo pudo diagnosticarse el feto como normal. Posteriormente, se supo que esta niña era heterocigota para el triplete CGG (29/18), pero este caso sirve de ejemplo para aplicarlo también en casos de homocigosidad. De todas formas, teniendo los métodos directos de diagnóstico (Southern-blot y PCR del triplete CGG), no hay que utilizar los métodos indirectos de forma sistemática, sino como ayuda y con precaución, pues como se ha expuesto, se ha encontrado un caso de recombinación con el locus FRAXA en la familia 19. Este tipo de recombinaciones son muy infrecuentes, siendo así que en la mayoría de artículos y revisiones sobre el tema se asegura que no hay recombinación. Sin embargo, revisando de manera exhaustiva la bibliografía, se han hallado varios casos descritos, lo que ratifica las recomendaciones de cautela. Jorge Marquet Capítulo 6 Psiquiatría Inmunoendócrina Jorge Marquet Sin el aporte regular de determinadas hormonas, nuestra capacidad de comportarnos se vería seriamente deteriorada, y sin otras hormonas moriríamos rápidamente. Pequeñas cantidades de algunas hormonas pueden modificar nuestros estados de ánimo y nuestras conductas y acciones, nuestras inclinaciones y apetencias, nuestra agresividad o nuestra sumisión y nuestras conductas de reproducción como así también nuestros conceptos parentales. También hay hormonas que hacen algo más que influír sobre las conductas del ser humano adulto, estableciendo el desarrollo de las características corporales al inicio de la vida e incluso determinando las capacidades conductuales de los individuos. Posteriormente los cambiantes targets de algunas glándulas endócrinas y las modificaciones en la sensibilidad corporal a la acción de determinadas hormonas, componen los aspectos más importantes de los fenómenos del envejecimiento corporal y cerebral. Las principales glándulas endócrinas y su mecanismo de acción son: la hipófisis anterior, encargada de regular la secreción de hormonas que influyen en la actividad de la glándula tiroides, de los islotes de Langerhans, de la corteza adrenal y de las gónadas, juntamente con la regulación de la secreción de la hormona de crecimiento. La hipófisis posterior, encargada de regular el metabolismo del agua y de las sales que componen el organismo humano. La tiroides manejando todo el sistema del metabolismo basal y la tasa metabólica. El páncreas con la secreción correspondiente a sus islotes de Langerhans, manejando los niveles y el metabolismo del azúcar, mediante la secreción del glucagón y de la insulina. La corteza adrenal con la secreción de su capa externa, controlando el metabolismo de la sal y de los carbohidratos, juntamente con el control de las reacciones inflamatorias, y con la secreción de su capa interna, actuando sobre la activación emocional y la regulación del sueño mediante la acción de sus hormonas adrenalina y noradrenalina. Y finalmente las gónadas, ovarios y testículos, produciendo hormonas que afectan al desarrollo del cuerpo y que mantienen el funcionamiento de los órganos sexuales en el adulto. Por su composición química se ha clasificado a las hormonas en aminérgicas, polipéptidos y esteroides. Dentro de las aminérgicas encontramos a la adrenalina, la noradrenalina y la tiroxina. Entre los polipéptidos incluímos a la hormona adreno córtico tropa, a la hormona folículo estimulante, a la hormona luteinizante, a la hormona tirotrofina, estimulante de la tiroides, a la insulina, al glucagón, a la ocitocina, a la hormona vasopresina con actividad antidiurética, y a todos los polipéptidos liberadores de hormonas, tales como la hormona liberadora de hormona del crecimiento, GHRH, la hormona liberadora de tirotrofina, TRH, y la hormona liberadora de hormona Jorge Marquet luteinizante, LHRH, junto con la hormona liberadora de adrenocorticotrofina, CRH. Dentro de los esteroides, entre las hormonas sexuales encontramos, los estrógenos, los progestágenos y los andrógenos, y entre las hormonas de la corteza adrenal se encuentran los glucocorticoides y los mineralocorticoides. La regulación de la secreción hormonal, se lleva a cabo por mecanismos de retroalimentación negativos de la secreción hormonal, ocurridos entre la glándula endócrina que segrega la hormona determinada y las células diana que reciben el efecto de dicha secreción. Esta situación se complica a causa de la existencia de circuitos de control endócrino más complejos como el hipotálamo, el hipocampo y la misma corteza cerebral que actuando sobre la hipófisis modulan la acción de la secreción hormonal hacia las glándulas endócrinas y hacia las células diana. El control de las glándulas endócrinas ocasionado por la secreción de las hormonas tróficas de la hipófisis anterior incluye la secreción de la hormona adrenocorticotrópica, ACTH, que va a actuar sobre la corteza adrenal produciendo la secreción de corticoesteroides, la secreción de la hormona estimulante de la tiroides, TSH, que va a actuar sobre la glándula tiroides produciendo la secreción de tiroxina, la secreción de la hormona estimulante de células intersticiales, ICSH, que va a actuar sobre los testículos, produciendo la secreción de testosterona, la secreción de la hormona luteinizante,LH y de la hormona folículo estimulante, FSH, que van a actuar sobre los ovarios, produciendo la secreción de estrógenos y progestágenos, y la secreción de la hormona prolactina, PRL, que actuando sobre las glándulas mamarias producirá la secreción láctea, mientras que actuando sobre los ovarios produce la secreción de estrógenos y progestágenos, y la secreción de la hormona de crecimiento, GH, que actuando sobre los huesos, producirá el crecimiento óseo, constituyendo el tipo de órganos diana no endócrinos influídos por la acción de la hipófisis anterior. La hipófisis posterior regulada a su vez por el hipotálamo, producirá la liberación de ocitocina, la cuál será responsable de la eyección de leche por parte de la glándula mamaria, ocasionando impulsos nerviosos que retroalimentarán al hipotálamo para que éste pueda continuar con la regulación del sistema. La regulación de las secreciones endocrinas de la corteza adrenal, comienza con los inputs neurales de la corteza cerebral, el sistema límbico y la formación reticular. Estos inputs actuando sobre el hipotálamo activan la secreción del factor liberador de corticotropina, CRF, el cuál estimulando a la hipófisis anterior originará la liberación de la hormona adreno cortico trofina, ACTH. Esta hormona será la responsable de la estimulación de la corteza adrenal desde donde se enviarán señales hacia los órganos diana mediante la información trasladada por varias hormonas incluyendo el cortisol, los glucocorticoides, los mineralocorticoides y los andrógenos. Desde cada una de las instancias descriptas se envían señales de retroalimentación negativa hacia los estratos superiores con la finalidad de regular el funcionamiento del eje. La regulación de los niveles de glucosa sanguínea se encuentra a cargo de el glucagón y la insulina, trabajando separadamente y en conjunto. El glucagón segregado por las células alfa de los islotes de Langerhans del páncreas llega al hígado donde el glucógeno es transformado en glucosa y es liberado al torrente sanguíneo. Jorge Marquet El incremento de azúcar en sangre va a estimular a las células beta de los islotes de Langerhans del páncreas ocasionando la liberación de insulina. Las células diana de la insulina van a reducir el nivel de azúcar en sangre, mientras el hígado almacena la glucosa de la sangre en forma de glucógeno, existiendo además otras células que incrementan el consumo de glucosa. De esta manera por la acción de la insulina se reducen los nieveles de azúcar en sangre lo cual activa a las células alfa del páncreas para la liberación de glucagon. La regulación de la secreción de tiroxina comienza en determinadas regiones del encéfalo, desde donde se activa el hipotálamo para que secrete la hormona liberadora de tirotrofina, TRH. Esta hormona liberadora actuando sobre la hipófisis anterior originará la secreción de tirotrofina, TSH, estimulante de la tiroides. La estimulación de la tiroides por parte de la tirotrofina tiene como resultado la liberación de tiroxina y de todas las hormonas tiroideas, que actuarán sobre las células diana correspondientes. Este sistema también cuenta con mecanismos de retroalimentación negativa, enviando señales desde cada estrato de secreción hacia los niveles superiores con la finalidad de regular el eje. La regulación de la función de los testículos, incluyendo la secreción de testosterona, comienza en inputs neurales de varias regiones del encéfalo, incluyendo la corteza cerebral y el sistema límbico. Estos inputs neurales activarán el hipotálamo el cual segregará la hormona liberadora de gonadotrofinas, GHRH, tambien llamada hormona liberadora de hormona luteinizante, LHRH. Esta hormona liberadora actuará sobre la hipófisis anterior ocasionando la secreción de la hormona folículo estimulante, FSH, y la hormona estimulante de las células intersticiales, ICSH, también llamada hormona luteinizante, LH. A nivel de los testículos la hormona folículo estimulante actúa sobre las células de Sértoli responsables de la producción de espermatozoides, y sobre las células intersticiales de Leydig responsables de la producción de testosterona, mientras que la hormona luteinizante actuará solamente sobre las células de Leydig. La testosterona además de manejar el sistema de retroalimentación negativo que actuando sobre los estratos de secreción superiores regulan el sistema, tiene acción directa sobre las células diana, promoviendo el desarrollo, crecimiento y mantenimiento de los órganos reproductores del varón, promueve el desarrollo de las características sexuales secundarias, tales como, forma del cuerpo, tono de voz y barba, y estimula el metabolismo de las proteínas. La regulación de la función de los ovarios, incluyendo la secreción de hormonas ováricas comienza también en inputs neurales de varias regiones del encéfalo, incluyendo la corteza cerebral y el sistema límbico. Activando el hipotálamo ocasiona la secreción de hormona liberadora de gonadotropina, GHRH, o bien luteinizante, LHRH. Esta actúa sobre la hipófisis anterior liberando hormona folículo estimulante, FSH y hormona luteinizante, LH. La hormona folículo estimulante actuando sobre los ovarios da orígen al desarrollo de los folículos y su liberación, mientras que la hormona luteinizante ocasiona el desarrollo del cuerpo lúteo. Ambas hormonas desde los ovarios y desde el cuerpo lúteo ocasionan la secreción de estrógenos, mientras que desde el cuerpo lúteo exclusivamente se libera progesterona. Jorge Marquet Los estrógenos actuando sobre sus células diana, luego de ejercer el control de retroalimentación negativa sobre los estratos de screción superiores, promueven el desarrollo, crecimiento y mantenimiento de los órganos reproductores femeninos, y promueven el desarrollo de las características sexuales secundarias de la mujer, tales como, forma del cuerpo, pechos y patrón de vello. La progesterona también ejerce mecanismos de control negativo sobre sus estratos superiores de secreción, regulando el funcionamiento del eje, y actuando sobre sus células diana, prepara las paredes del útero para la implantación de un óvulo fecundado, y prepara a los pechos para secretar leche. Las vías básicas de síntesis de hormonas sexuales, se originan a partir del colesterol que actuaría como precursor, sintetizando a partir de él los progestágenos, pregnenolona en primer término y luego, progesterona. De la progesterona se sintetiza el andrógeno androstenediona, mientras que de las células intersticiales se sintetiza la testosterona. La androstenediona se metaboliza hacia el estrógeno estrona, y la testosterona, primero da orígen a otro andrógeno, la 5 alfa dihidro testosterona, que se metaboliza al estrógeno 17 beta estradiol. Las hormonas son compuestos químicos que actúan como señales en el cuerpo. Son secretadas al torrente sanguíneo por las glándulas endócrinas o por células especializadas y son captadas por moléculas receptoras en las células diana. Algunas hormonas, como la tiroxina, tienen receptores en gran variedad de células, pudiendo además influír sobre la actividad de la mayoría de las células del cuerpo. Otras, como las hormonas gonadales, encuentran receptores tan solo en determinadas células u órganos especiales. Las hormonas actúan promoviendo la proliferación y diferenciación de las células y modulando la actividad de las células que ya están diferenciadas. Las hormonas peptídicas y los derivados de aminoácidos se unen a moléculas receptoras específicas de la superficie de membrana de la célula diana y dan lugar a la liberación de moléculas de un segundo mensajero en el interior de la célula. Las hormonas esteroides pasan a través de la membrana y se unen a moléculas receptoras en la célula. La tasa de secreción de cada hormona es regulada y controlada por sistemas de retroalimentación negativa. La hormona actúa sobre células diana llevándolas a modificar la cantidad de una sustancia en el líquido extracelular, lo que a su vez regula el output de la glándula endocrina. Varias hormonas están controladas por un sistema de retroalimentación más complejo. Una hormona trópica del hipotálamo regula la liberación de una hormona de la hipófisis anterior, y esta, a su vez, controla la secreción de una glándula endocrina. En este caso la retroalimentación de la hormona endocrina actúa fundamentalmente sobre el hipotálamo y la hipófisis anterior. Las influencias endocrinas sobre diversas estructuras y funciones implica a menudo a más de una hormona, como en los casos del crecimiento, el metabolismo y el aprendizaje y la memoria. La comunicación neuraldifiere de la hormonal en que las señales neurales viajan rápidamente sobre vías fijas, mientras que las señales hormonales se difunden más lentamente y a través de todo el cuerpo. Jorge Marquet Los sistemas de comunicación neural y hormonal presentan varias características comunes, utilizan mensajes químicos, la misma sustancia que actúa como hormona en un lugar, es un transmisor sináptico en otro. Ambos, fabrican, almacenan y liberan mensajeros químicos, poseen receptores específicos y pueden emplear segundos mensajeros. Muchas conductas requieren la coordinación de los componentes neural y hormonal. La transmisión de mensajes en el cuerpo puede implicar conexiones neuro-neurales, neuro-endocrinas, endócrino-endocrinas y endócrino-neurales. Llegados a ésta instancia, las investigaciones empezaron a relacionar los distintos sistemas que intervenían en las alteraciones del estado de ánimo y de las conductas humanas, y entonces como producto de éstas interrelaciones se empezó a hablar de psiquiatría neuro psico inmuno endocrinológica implicando en dichos estudios, los avances realizados en las áreas neurológicas, psicológicas, inmunes y endocrinológicas. El primer paso realizado fue el de establecer el concepto de colocalización, como la capacidad neuronal de poseer distintos sistemas de señales, que de alguna manera coexisten y confluyen para producir las acciones de plasticidad y adaptación a las que permanentemente el sistema nervioso está sometido. De esta manera comenzaron a describirse acciones conjuntas entre el gaba y la dopamina, la misma dopamina con la prolactina, la neurotensina y la colecistokinina, y el factor liberador de corticotrofina con las noradrenalina, la adrenalina, la dopamina y la vasopresina. Observando éstas relaciones se pudo concluír que en el sistema nervioso se encontraban tres instancias de respuestas, siendo las ultra rápidas las que se encontraban a cargo de los aminoácidos cerebrales, las rápidas aquellas ejercidas por las monoaminas, y las estables y a largo plazo, las producidas por síntesis proteicas a cargo de las señales neuropeptidérgicas. Cuando se comenzaron las investigaciones hormono-peptidérgicas se utilizó como target al factor liberador de corticotrofina por su amplia distribución cerebral y se observó que su accionar a nivel de la corteza se relacionaba con las funciones cognitivas, en las áreas límbicas como la amígdala, el hipocampo y el núcleo acumbens, intermediaba las respuestas emocionales a las situaciones de adaptación al estrés, y en la protuberancia como coordinador de las respuestas autonómicas que acompañan al estrés. De esta manera se establece un verdadero sistema entre el tálamo, la amígdala, la corteza cerebral, y la corteza prefrontal que va a determinar muchos de los efectos conductuales y corporales mediados por el factor liberador de corticotrofina. Por más que el factor liberador de corticotrofina es un péptido con función de neurotransmisor, se diferencia del resto de las monoaminas por el hecho de ser almacenado en vesículas presinápticas densas en contraste con las vesículas claras de las monoaminas. Presenta receptores post sinápticos de dos tipos, los centrales y los periféricos, pero ambos son de la estructura química de los receptores metabotrópicos, ligados a proteína G, activando un sistema enzimático del tipo de calmodulina y dando orígen a un segundo mensajero adenosín monofosfato cíclico. El factor liberador de corticotrofina es el principal modulador de la transcripción, trasducción y activación de péptidos derivados de la pro opio melano cortina, molécula precursora de adrenocortico trofina, moléculas opioideas, derivados hormonales y tróficos, moléculas con acción inmunológica, derivados leucocitarios, interleukinas 1 y 2 como derivados de citokinas, macrófagos y linfocitos. Jorge Marquet Este factor liberador junto a las catecolaminas, tiene a su cargo la activación de la vigilancia, disminuye el tiempo de sueño, disminuye la conducta alimentaria, disminuye la conducta sexual, aumenta la agresividad, disminuye la secreción gástrica y el tiempo de vaciamiento gástrico, disminuye el tránsito intestinal y aumenta el tránsito colónico y la excreción fecal. Intervienen en el aumento de la producción, síntesis y liberación del factor liberador de corticotrofina, el stress, el aumento de la actividad de los receptores para serotonina subtipos 5HT1A, 5HT1C y 5HT2, el aumento de la actividad de los receptores muscarínicos y nicotínicos colinérgicos, el aumento de la actividad de los receptores alfa adrenérgicos y el aumento de la actividad de los receptores opioideos kappa. Disminuyen su poducción, síntesis y liberación, el aumento de los tenores del ácido gama amino butírico, el aumento de los niveles de glucocorticoides, el aumento de la actividad de los receptores opioides mu, el aumento de la actividad de los receptores beta adrenérgicos y el aumento de los tenores de la hormona adreno cortico trofina. El equilibrio entre activación e inhibición del factor liberador de corticotrofina es el encargado de mantener los picos horarios del cortisol y los ritmos del reloj biológico luz-oscuridad. Este factor liberador a su vez, modula a los esteroides adrenales, tanto a los glucocorticoides como el cortisol y la corticosterona encargados de la acción sobre la neoglucogénesis, como a los mineralocorticoides como la aldosterona, encargada de la acción sobre la retención del sodio. Estos esteroides adrenales modulados por el factor liberador de corticotrofina, tienen efectos neurológicos y conductuales tales como la necesidad de alimentación en el momento del despertar, el desarrollo de obesidad en personas predispuestas genéticamente, la modulación de los procesos de fijación de memoria y la capacidad de aprendizaje a nivel hipocámpico y finalmente la regulación de la tensión arterial por la modulación de la ingesta de sal. También cumplen actividades estructurales, de neuroprotección o de neurotoxicidad, como los procesos de neuroprotección desarrollados a nivel del gyrus dentado, las atrofias de células CA3 hipocampales, la pérdida de neuronas piramidales en los procesos de envejecimiento normal y en el stress crónico, y el daño de la células CA1 hipocampales post isquemia, participando de ésta manera en todos los sistemas de plasticidad sináptica. Se investigaron dos tipos de receptores esteroideos, los receptores para mineralocorticoides, subtipos alfa, beta y gama, y los receptores para glucocorticoides, pudiendo ser ellos no genómicos o de membrana, para las respuestas rápidos o bien genómicos o intracitoplasmáticos, para enviar el mensaje en forma intranuclear, generar proteínas y originar respuestas permanentes a largo plazo. Los receptores para mineralocorticoides en actividad están ocupados en un noventa por ciento, dando una respuesta tónica para su agonista el cortisol, presentando una alta afinidad para el mismo pero con escaso umbral y eficacia, por lo que la respuesta es de mediana intensidad, actuando a nivel del ácido desoxiribonucleico originando elementos respondedores a mineralocorticoides de acción neuroprotectora. Los receptores para glucocorticoides en actividad están ocupados en un cincuenta por ciento por su agonista la dexametasona, dando una respuesta inmediata al stress, con baja afinidad del agonista por los receptores pero con alto umbral y Jorge Marquet muy alta eficacia, lo que lleva a ocasionar ocupaciones mayores al cincuenta por ciento por parte de la dexametasona en situaciones de stress, ocasionando a nivel del ácido desoxirribonucleico, elementos respondedores a glucocorticoides que presentan una acción neurotóxica. Es por todo lo expuesto anteriormente que pueden encontrarse niveles alterados del factor liberador de corticotrofina en patologías tales como la depresión mayor, los trastornos de ansiedad, los trastornos de la alimentación, los trastornos del sueño, las personalidades adictivas, la enfermedad de Alzheimer, la corea de Hungtington o en la parálisis nuclear progresiva. Entre las hipótesis fisiopatogénicas de la depresión y de la esquizofrenia, la teoría autoinmune cuenta cada vez con más datos que sugieren alguna disregulación como parte de la fisiopatología de la esquizofrenia. Entre los datos más consistentes destaca una activación de la inmunidad celular (aumento de los CD4+ periféricos...), una reacción de fase aguda (con aumento de las proteínas de fase aguda como la haptoblobina) y una respuesta autoinmune con títulos elevados de anticuerpos. Se ha postulado que la producción por los monocitos de dos citocinas, la Interleucina 1² y la Interleucina 6, pueden ser el origen, al menos en parte, de estas alteraciones inmunológicas. De hecho, salvo algún estudio aislado con resultados negativos, la mayoría de los trabajos han encontrado niveles elevados tanto de receptores solubles de interleucinas (receptor soluble de Il-2 y de Il-6) como de Il-6 en suero de pacientes depresivos y esquizofrénicos1 comparados con controles sanos. Entre las principales acciones de estas "citocinas proinflamatorias" están: activar la producción de los reactantes de fase aguda, estimular el eje hipotálamohipófiso-suprarrenal, y ayudar a controlar la inflamación2. Sin embargo, el papel de otras citocinas ha sido menos estudiado. La Interleucina 10 (Il-10) es una citocina inhibidora de la síntesis de citocinas y pudiera jugar un papel relevante en los hallazgos inmunológicos en estos pacientes3. Se ha determinado en unos pocos trabajos la producción de Il-10 con resultados contradictorios en pacientes con esquizofrenia4,5, pero no los niveles séricos circulantes de Il-10. El objetivo de este trabajo ha sido estudiar sus niveles en pacientes diagnosticados de depresión y esquizofrenia. Se incluyeron a los pacientes con diagnóstico de esquizofrenia y episodio depresivo (DSM IV) de una Unidad de Salud Mental de Santander. Como controles se incluyeron sujetos sanos voluntarios sin ningún trastornos mental presente o pasado. En los pacientes con esquizofrenia el diagnóstico se estableció por el acuerdo diagnóstico entre dos psiquiatras experimentados. Además, para confirmar el diagnóstico, se administró la Lista de Comprobación de Grupos de Ítems de la entrevista SCA 6. Para valorar la gravedad clínica se administró la versión española de la escala Positive and egative Syndrome Scale (PA SS)7. Los pacientes depresivos fueron diagnosticados mediante la administración completa de la entrevista SCA para confirmar el diagnóstico de Episodio Depresivo. La gravedad clínica se determinó mediante la versión de 17 ítems de la escala de Hamilton para la depresión8. La Il-10 se determinó mediante ELISA (Bender Medsystems, cat nº BMS215, Vienna, Austria); los valores normales para la interleucina-10 son "no detectables". Sensibilidad: 1,5 pg/ml. Especificidad: o se conoce reacción cruzada con otras proteínas de interés o directamente relacionadas con esta citocina. Jorge Marquet Coeficiente de variación intraensayo: 4,9%. Coeficiente de variación interensayo: 4,9%. Se determinaron los niveles sérico de Il-10 para 31 pacientes con esquizofrenia, 20 con depresión y 29 sujetos sanos. Se encontraron niveles detectables de Il-10 en 9, 12 y 9 sujetos respectivamente. La comparación entre los niveles de Il-10 entre depresivos y sujetos sanos tampoco alcanzaban diferencia significativas (t-test p=0.5). En los pacientes con niveles de Il-10 detectables, no correlacionaban con la puntuación con el Hamilton en el caso de los depresivos, ni con el PA SS (total, o sus subescalas) en el caso de los pacientes con esquizofrenia. Los pacientes depresivos pueden presentar niveles elevados de Il-10. La falta de significación estadística en este estudio puede deberse a un tamaño muestral pequeño y a la falta de métodos de determinación ultrasensibles. Varios estudios han demostrado que la concentración de serotonina en el cerebro es directamente proporcional a la concentración del triptófano en el plasma y el cerebro. La ingesta dietética de triptófano influye directamente en la cantidad de serotonina en el plasma, el cerebro y los niveles en todo el cuerpo. Esta fue la primera demostración, realizada en 1980, aceptada del control dietético directo de un neurotransmisor cerebral por un simple aminoácido. El metabolismo del triptófano es complejo y tiene muchos procesos. Requiere de una cantidad adecuada de biopterina, vitamina B-6 y magnesio para hacer función adecuadamente. La vitamina B-6 está involucrada en la conversión de triptófano en serotonina y en el metabolismo de otros metabolitos, por ejemplo, la quinurenina. Los pacientes pirolúricos que tienen deficiencia de zinc o de vitamina B-6 frecuentemente experimentan severa tensión interna, ansiedad y fobias. Estos pacientes mejoran mucho con los complementos de triptófano. Muchos otros pacientes requieren la combinación nutricional de zinc y también de B-6. El enlace del triptófano en la sangre disminuye en la hepatitis fulminante. Las anormalidades en el enlace del triptófano se han identificado en pacientes deprimidos y en los suicidas. El triptófano es el aminoácido esencial menos abundante en los alimentos. Tiene una distribución inusual en los alimentos y la mayoría de las proteínas dietéticas son deficientes en este aminoácido. El jamón y la carne contienen grandes cantidades de triptófano, así como las anchoas saladas, los quesos suizos y Parmesanos, los huevos y las almendras. Por eso, los complementos de triptófano pueden ser de gran ayuda terapéutica. Síndrome carcinoide.- Estos pequeños tumores intestinales causan diversos síntomas de diarrea, enfermedad vascular, broncoconstricción. Esta enfermedad se desarrolla lentamente, casi siempre ocurre entre 5 y 10 años. La deficiencia de niacina es muy común en el síndrome carcinoide y la niacina es probablemente un complemento necesario en cualquier enfermedad metabólica sospechosa del triptófano porque, se hace del triptófano del cuerpo. Estos tumores pueden a veces inducir la formación de histamina, gastrina o bradiquinina resultando en síntomas psiquiátricos. Las manifestaciones psiquiátricas que hemos encontrado, incluyen alucinaciones, depresión, ansiedad, delirio, demencia e histeria. La ataxia cerebelosa también puede ocurrir en otras alteraciones del metabolismo del triptófano. Según Tahmoush y colegas, la enfermedad de Hartnup incluye un defecto parcial en el metabolismo de varios aminoácidos, incluyendo el triptófano. Las dietas altas en maíz pueden producir una deficiencia de triptófano y sus enzimas en sólo 2 días. Se sabe que la pelagra se caracteriza por 4 d’s: diarrea, Jorge Marquet demencia, dermatitis y muerte. El tratamiento requiere niacina al menos 1000 mg 3 veces al día y una muy buena complementación de triptófano. En la actualidad existen formas de pelagra subclínica y sin duda se puede encontrar en la población de hospitales psiquiátricos. El número de alteraciones del metabolismo del triptófano con relación a los efectos del desarrollo cerebral y psiquiátrico han empezado a despertar interés dentro de la comunidad psiquiátrica. El triptófano es el nutriente más estudiado en la comunidad psiquiática orientada a la investigación en nuestros días. Anorexia.- Se han encontrado niveles bajos séricos de triptófano frecuentemente en los pacientes anoréxicos. El Triptófano y el dolor.- Se ha iniciado un nuevo uso del triptófano en la reducción del dolor. Las variedades de dolor que pueden responder son ciertos dolores de cabeza, trabajo dental y dolor asociado con el cáncer. La base orgánica para este efecto del triptófano sobre el dolor yace en el área del cerebro llamada nucleus raphus magnus, un centro primario inhibidor del dolor. El nucleus raphus magnus es la estructura serotogénica principal del cerebro; de esta manera, depende de la serotonina y de su precursor el triptófano para su funcionamiento óptimo. El insomnio y el triptófano.- Desde hace muchos años se descubrió que el tiempo para conciliar el sueño se puede reducir en forma importante administrando en forma oral el triptófano. La reducción en la latencia para dormir es un hecho importante a dosis de un gramo de triptófano. Depresión.- La depresión ha plagado al hombre en nuestros días. El triptófano es especialmente efectivo en la depresión agitada. Los antidepresivos tales como la imipramina y la nortriptilina trabjan al inhibir el enlace de varios neurotransmisores. Es decir, prolonga la vida de la serotonina, la dopamina, etc. Aún pequeñas dosis de triptófano pueden a veces elevar en forma importante los niveles de triptófano en sangre. La mayoría de los individuos requieren 3 gramos de triptófano para obtener efectos antidepresivos significativos y elevar el triptófano plasmático. Suicidio.- Varios estudios han demostrado niveles bajos de serotonina en el líquido cefaloraquídeo en los pacientes suicidas. Manía.- Al tratar la manía, el Dr. Chouinard de la Universidad de McGill considera que el triptófano es tan efectivo como el litio y aún más efectivo que la clorpromazina. La epilepsia.- La similaridad de los episodios maníacos con la epilepsia motivó un estudio del triptófano en epilépticos. Hemos notado que el Dilantin disminuye el triptófano y el Tegretol lo eleva, por lo cual, es más fácil de entender porqué una cierta proporción de pacientes epilépticos responderán a la terapia con triptófano. El triptófano y la psicosis.- Las situaciones de stress son factores en la esquizofrenia que pueden producir un metabolismo aumentado y la depleción de niacina y triptófano. Estos estreses incluyen los estimulantes, la cafeína, las anfetaminas, la fiebre, el hipertiroidismo, el stress ambiental, la lactación, el embarazo y la pubertad. Varios investigadores han revisado el papel del exceso de triptófano en la cirrosis y como una causa contribuyente del coma hepático y la encéfalopatía. A través del tiempo, hemos encontrado que la complementación con triptófano es útil en los casos de esquizofrenia con baja histamina. Triptófano, hormona del crecimiento y prolactina.- La deficiencia de vitamina B-6 y de triptófano puede llevarnos a una deficiencia de hormona de crecimiento y posiblemente a una deficiencia de prolactina. Los complementos de triptófano son útiles como tratamiento en ambas deficiencias. El efecto de la liberación de prolactina por el triptófano también puede explicar algunas de sus propiedades antipsicóticas. Jorge Marquet Triptófano y comportamiento agresivo.- Algunos estudios sugieren que el triptófano y la serotonina pueden inhibir el comportamiento agresivo en animales y humanos. Los niños con Síndrome de Down que recibieron complementos durante los primeros 3 años de vida con una combinación de vitamina B-6 y triptófano mejoraron en su madurez social y desarrollo. El triptófano y el riñón.- El triptófano puede estimular la aldosterona, la renina, y el cortisol. Los pacientes con uremia necesitan más triptófano por la baja absorción. Los pacientes urémicos y los hipertensos se pueden beneficiar de los complementos de triptófano. El triptófano y el metabolismo del azúcar.- La administración de triptófano se ha asociado con una reducción del apetito en los pacientes deprimidos. Los complementos de triptófano pueden inhibir la gluconeogénesis, elevar el azúcar sanguineo, aumentar la entrega de azúcar al cerebro y disminuir el apetito. Por eso, puede ser útil como terapia adjunta de la hipoglicemia. El triptófano y los estrógenos.- La evidencia ha sugerido un control hormonal de la síntesis de la niacina por medio del triptófano. Los estrógenos aumentan la conversión de la cantidad de triptófano a niacina, mientras que la progesterona y la hidrocortisona la disminuyen. Las mujeres post-partum tienen niveles séricos de triptófano. Las mujeres post-menopáusicas que toman estrógenos pueden deprimirse por los nievels bajos de triptófano. Las mujeres que toman píldoras para el control natal no desarrollan niveles séricos elevados de triptófano cuando se les administra vitamina B-6. Los niveles altos de serotonina y la sensibilidad a los estrógenos se han relacionado con la esterilidad secundaria debido a espasmos en las trompas, dismenorrea y aborto habitual. El triptófano ha demostrado efectos positivos sobre la viabilidad espermática humana. El triptófano y el Parkinson.- Se ha demostrado que el triptófano puede disminuir los temblores en pacientes con Parkinson. James Krueger y Jeannine Madje, estudiaron la relación entre el sistema inmune y el sueño. En los últimos veinte años se ha descripto que el sistema inmune sintetiza una clase de péptidos denominados citokinas que juegan un rol central en alertar al cerebro sobre el comienzo de procesos inflamatorios en tejidos periféricos. Acerca de las respuestas cerebrales a las citokinas proinflamatorias, o bien sobre los agentes que inducen éstas citokinas, se describen relaciones en los perfiles de las alteraciones del sueño. Característicamente hay un incremento en el sueño sin movimientos oculares rápidos y la intensidad del mismo es acompañada por disminución del sueño con movimientos oculares rápidos, sueño REM. Las citokinas parecen jugar un rol principal en la regulación del sueño normal, ya que durante las patologías, altos niveles de citokinas amplifican los mecanismos fisiológicos de la regulación del sueño. La interleukina I y el factor de necrosis tumoral también tienen participación en la regulación del sueño, y sus interacciones con el neuropéptido liberador de la hormona de crecimiento, y el factor liberador de corticotrofina. El sueño, entonces promueve acciones sobre la interleukina I y el factor liberador de la hormona de crecimiento, mediado por las neuronas de la vía anterior hipotalámica, que son las receptivas de éstas sustancias. Adrian Dunn y Tetsuya Ando, describen como se activa el eje hipotálamo, hipófiso adrenal frente al stress. Jorge Marquet El stress causa generalmente procesos de traslocación bacteriana, desde el intestino hacia el peritoneo. Las destrucción de las paredes celulares por las bacterias gram negativas pueden resultar en la producción de endotoxinas LPS, que son causa de originar sepsis. La administración exógena de LPS puede activar el eje hipotálamo, hipófiso, adrenal al mismo tiempo que los sistemas cerebrales monoaminérgicos, noradrenérgico y serotoninérgico. De esta manera es posible que la activación de éstos sistemas asociada con situaciones stressoras pueda ser atribuída a la traslocación de bacterias intestinales y a la producción de endotoxinas LPS. Se mostraron buenas relaciones entre la producción de traslocación bacteriana y la liberación del eje HPA, pero se determinó que las respuestas tardías de la liberación del eje no estaban relacionadas con la traslocación bacteriana. Esta conclusión se basa en la observación de las respuestas neuroquímicas normales frente a la traslocación bacteriana de bacterias que se presentan en animales no stressados y que sin embargo también activan al eje HPA y a los sistemas noradrenérgicos e indolaminérgicos. H.C. Patel y H. Boutin, estudiaron los mecanismos de acción de la interleukina I en los procesos cerebrales de neurodegeneración. Interleukina I es responsable de diversas acciones en el cerebro y es actualmente aceptado que contribuye fuertemente en la inducción de los procesos de neurodegeneración. Muchas de estas afirmaciones están basadas en el uso de antagonistas del receptor para interleukina I, que inhibe la muerte celular causada por isquemia, injuria cerebral o excitotoxinas. La mayoría de los efectos neurodegenerativos ocasionados por la interleukina I son a través de la acción de la interleukina I beta. o obstante hay muchos datos que implican a la acción de la interleukina I alfa en los procesos de muerte celular por excitotoxicidad, basados en la deleción de la proteína que codifica para la interleukina I alfa. También se ha demostrado que la interleukina I exacerba la injuria cerebral por isquemia en ausencia del receptor para interleukina subtipo 1, demostrando la existencia de receptores para interleukina I en el cerebro. Interleukina I también incrementa dramáticamente la muerte neuronal en respuesta a la administración intraestriatal de la excitotoxina ampa y el efecto acompañante, es el incremento en la expresión de citokinas en la corteza cerebral fronto parietal, la cual es seguida de la consiguiente muerte neuronal en éstas regiones cerebrales. Se supone que la actuación de la interleukina I produce muerte neuronal, a causa de generar la facilitación de descargas eléctricas convulsivas en las regiones cerebrales en las que actúa. El litio podría tener un efecto positivo para frenar la enfermedad de Alzheimer. Este medicamento, empleado como tratamiento en el trastorno maniacodepresivo, es capaz de bloquear una enzima responsable de la producción de las placas amiloides que provocan la destrucción neuronal característica de esta patología. De momento, estos resultados se han observado en cultivos celulares y en ratones y todavía no se conoce su efecto en personas con este trastorno neurodegenerativo. En la enfermedad de Alzheimer, las neuronas sufren un deterioro debido a la acumulación de un tipo de proteína llamada beta amiloide. Jorge Marquet Este proceso altera la transmisión del impulso nervioso y da lugar a síntomas como el fallo de la memoria y la deficiente realización de tareas cotidianas. Investigadores de la Universidad de Pensilvania, EEUU. han identificado el punto exacto donde actúa el litio en el cerebro. El medicamento inhibe la acción de la quinasa-3 sintetasa glicogenada, GSK-3, una enzima clave para la producción de las proteínas beta amiloides. Además, tras administrar durante tres semanas la dosis de litio que se utiliza en pacientes maniacodepresivos, se observó que el fármaco reducía entre un 40% y un 50% las placas amiloides en el cerebro de ratones. Investigaciones previas habían mostrado que ciertos antiinflamatorios no esteroideos disminuyen sólo un tipo de beta amiloide, la AB 42. Ahora, se piensa que, debido a que el litio reduce la producción de todas estas proteínas, el mecanismo de acción de ambos medicamentos es distinto y utilizados conjuntamente podrían mejorar su efecto para frenar el deterioro neuronal. Las hormonas son los mensajeros de los cambios de señal dirigidos a las células blanco y las coordinadoras de las funciones cerebrales y corporales, en los procesos de reproducción y en los ciclos biológicos circadianos y estacionales. La diferenciació cerebral sexual, los efectos del stress en el desarrollo cerebral y en el cerebro adulto, y varios tipos de sinapsis neuronales, al igual que la plasticidad neuroquímica, están regulados por hormonas circulantes de la corteza adrenal, de la tiroides y de las gonadas. El sistema inmune es tambien un blanco de las hormonas y del stress, y se ha estudiado la regulación regional de las funciones inmunes en el cerebro. Se ha tratado de encontrar la relación entre los mecanismos moleculares y celulares de la diferenciación neuronal y de la plasticidad del cerebro adulto, con los procesos de comportamiento y los procesos fisiológicos, los cuales a su vez se encuentran ligados con la patofisiología y los desórdenes mentales y del sistema nervioso. En los niveles celulares y moleculares se han investigado mecanismos de esteroides y hormonas tiroideas cuya acción sobre la expresión neuronal y los genes del sistema inmune se han demostrado mediante el uso de autoradiografías cuantitativas, la inmunocitoquímica, la hibridización in situ y los modelos transgénicos. En los niveles organismales se estudiaron el aprendizaje y la memoria y sus correlatos fisiológicos relacionados con el hipocampo y en modelos animales y en los estudios animales se ha colaborado con laboratorios involucrados en el estudio de las imágenes del cerebro humano y en la neurofisiología, para extender las investigaciones al entendimiento de los procesos cognitivos humanos y de la estructura del cerebro. Los esteroides ováricos tienen numerosos efectos en el cerebro a lo largo de la vida, comenzando su acción desde la gestación y continuando hasta la senescencia. Estas hormonas afectan áreas del cerebro que primariamente no están involucradas en la reproducción, tales como el cerebro basal, el hipocampo, el caudado, el putamen, los núcleos del rafe, el cerebro medio y el locus cerúleo. Se han estudiado tres acciones de los estrógenos y la progesterona que son especialmente relevantes en los procesos de memoria y sus alteraciones durante el envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas. Primero, los estrógenos y la progesterona regulan la sinaptogénesis en la región CA1 del hipocampo. Jorge Marquet La formación de nuevas sinapsis excitatorias es inducida por el estradiol e involucra a los receptores MDA, de manera tal que la regulación en baja de éstas sinapsis involucra a los receptores intracelulares de progesterona. Segundo, hay diferencias sexuales programadas durante el desarrollo, en la estructura hipocampal, que pueden ayudar a explicar las diferencias en las estrategias que utilizan las ratas masculinas y femeninas, para resolver los problemas que se les presentan. Durante el período de desarrollo donde la testosterona se eleva en el hombre, los receptores de aromatasa y de estrógenos están transitoriamente expresados en el hipocampo y datos recientes sobre el comportamiento y la inducción sináptica, sugieren fuertemente que estas vías de señalización están involucradas en la masculinización o en la feminización de la estructura del hipocampo y de sus funciones. tercero, los esteroides ováricos desempeñan funciones en todo el cerebro incluído el cerebro medio y las neuronas catecolaminérgicas, las vías serotoninérgicas del cerebro medio y el sistema colinérgico de los núcleos de la base. La regulación del sistema serotoninérgico parece estar ligado con la presencia de los estrógenos y la progesterona de las neuronas sensitivas en los núcleos del rafe, de la misma manera que la influencia de los estrógenos sobre la función colinérgica involucra la inducción de la colina acetil transferasa y de la acetil colinesterasa de acuerdo a los patrones del sexo o de la diferenciación sexual. Por medio de la influencia de los estrógenos ováricos sobre varios sistemas neuronales no es sorprendente que estos esteroides tengan efectos mensurables sobre los procesos cognitivos que se hacen evidentes después de las ovariectomías o durante el envejecimiento. Los esteroides ováricos, estrógenos y progesterona, influencian el aprendizaje, la memoria y la actividad epileptiforme como así también están involucrados en el curso de la enfermedad de Alzheimer en la mujer. El hipocampo sirve como sitio de integración de la memoria y es particularmente vulnerable a la injuria y a la anoxia. Se ha estudiado el rol de los estrógenos y la progesterona en la función sináptica de ésta región cerebral. Los principales trabajos han demostrado que los estrógenos inducen al crecimiento dendrítico y las células piramidales del hipocampo en neuronas dependientes de la activación de los receptores glutamatérgicos subtipo MDA, y su correlato con el incremento de la proteína reguladora de los receptores MDA y la densidad de sus sitios de unión. Trabajos recientes establecen que los estrógenos también regulan la actividad inhibitoria de las interneuronas gabaérgicas, medidos por hibridización in situ del AR m para las enzimas gaba sintetasa y glutamato decarboxilasa. Además, usando inmunocitoquímica se ha podido demostrar que los receptores estrogénicos están localizados en las interneuronas y no en las células piramidales del hipocampo. Actualmente se han identificado características celulares específicas de estas interneuronas inmunoreactivas, con receptores estrogénicos y se están explorando las relaciones entre estas interneuronas y las neuronas piramidales que originan cambios sinápticos en respuesta a la acción de los estrógenos y la progesterona. En el hipocampo, los esteroides adrenales modulan la morfología neuronal y la plasticidad, y juegan un papel principal en la pérdida neuronal asociada al envejecimiento. Jorge Marquet Los esteroides ováricos también han mostrado afectar la estructura y la función de las neuronas hipocampales. Se han determinado los intermediarios moleculares para estos efectos de los esteroides ováricos y adrenales en las neuronas hipocampales y además se han examinado una cantidad de candidatos para intermediarios a las respuestas a los elementos regulatorios de los esteroides. Los resultados indican que en el hipocampo, los factores neurotróficos son regulados por glucocorticoides y no por esteroides ováricos. En contraste, las proteínas sinápticas parecen ser reguladas por los esteroides ováricos y no por los esteroides adrenales. En todos los estudios realizados, la resolución anatómica investigada por hibridización in situ, establecen que la naturaleza de los esteroides indican cambios diferentes en cada subregión del hipocampo, estableciendo distintos mecanismos regulatorios para poblaciones neuronales según la región del hipocampo donde se encuentren. El hipocampo es una región cerebral plástica y vulnerable y los aminoácidos excitatorios juegan un papel importante en la plasticidad normal, como así también en el daño producido por la isquemia, las convulsiones y los traumatismos cráneo encefálicos. El stress también tiene efectos importantes sobre el hipocampo mediante intermediarios como los esteroides adrenales y los aminoácidos excitatorios. Se han encontrado receptores para esteroides adrenales en neuronas hipocampales y sus acciones llamadas “hormonas del stress”, han sido investigadas con gran interés en las últimas décadas. Se ha investigado como las hormonas del stress, bajo condiciones crónicas, modulan el sistema hipocampal en términos de morfología y neuroquímica, y determinan qué consecuencias de estos cambios morfológicos y/o químicos se expresan en los procesos del aprendizaje y la memoria. Respecto a la condición del stress crónico, se ha demostrado que en situaciones prolongadas, la elevación de los corticoesteroides, que el mismo produce, puede causar daños selectivos en las neuronas piramidales de la región CA3 del hipocampo. En las situaciones más extremas, el stress crónico resulta en pérdida importante de neuronas de la región CA3, como así también de daño neuronal, mediante atrofia dendrítica de las neuronas de la región CA3, que puede ocurrir bajo severas condiciones. Esta atrofia dendrítica ha sido demostrada en situaciones de stress que perduran durante 21 días. La reproducción del stress que induce atrofia dendrítica en la zona CA3 del hipocampo puede resultar en un modelo interesante para estudiar los mecanismos de las alteraciones del comportamiento a causa de dicho stress crónico. Se ha demostrado que niveles altos de stress ocasionan trastornos en la memoria espacial y que estos efectos pueden ser prevenidos por dosis diarias de tianeptina, molécula que ha demostrado ser efectiva para bloquear la atrofia dendrítica hipocampal inducida por el stress. Estos datos acerca de los trastornos de la memoria espacial ocasionada por el stress demuestran que esta situación se encuentra mediada por el hipocampo. Se ha visto que el stress agudo, activa dos tipos de receptores con sitios de unión para esteroides, los receptores tipo I y los receptores tipo II. Jorge Marquet Se ha tratado de demostrar la contribución de éstos receptores en la alteración de la memoria espacial y el aprendizaje. Experiencias electrofisiológicas han mostrado que los niveles de corticoesteroides en sangre invierten su pico durante los procesos de potenciación a largo plazo, regulándose en baja en las zonas hipocampales, modelo que ha sido usado para evaluar los procesos de memoria y aprendizaje. Bajos niveles de corticoesteroides, se correlacionan positivamente con procesos de fijación de memoria mientras que altos niveles de corticoesteroides se relacionan negativamente con la fijación de la memoria. Se ha querido determinar si existe una verdadera relación entre la memoria espacial y los corticoesteroides, usando métodos electrofisiológicos y ratas adrenalectomizadas, a las cuales se les ha inyectado niveles stressantes de corticosterona, y se ha visto que ambos subtipos de receptores han sido totalmente ocupados, y que con un agonista de los receptores subtipo II, se han logrado buenas perfomances de memoria espacial, mientras que con los agonistas de los receptores subtipo I, no se ha mejorado la memoria espacial. También se ha demostrado que el receptor tipo I aumenta la memoria espacial por acción de la ejecución de rpocesos de aprendizaje, mientras que el receptor tipo II, lo hace durante la fase de consolidación de la memoria. Se ha estudiado asimismo la relación entre el stress y el abuso de consumo de cocaína y los mecanismos neuroendócrinos y neurológicos subyacentes a ésta interacción. Durante los últimos años se ha demostrado que la cocaína activa los ejes neuroendócrinos del stress, o sea el eje hipotálamo, hipófiso adrenal y ocasiona algunos efectos en el comportamiento a través del factor liberador de corticotrofina. El comportamiento ansioso ocasionado por la cocaína y su abstinencia puede ser también mediado por el factor liberador de corticotrofina, en las estructuras cerebrales límbicas, tales como el núcleo central de la amígdala. estos resultados sugieren que la activación del eje HPA, puede jugar un papel crucial en la respuesta biológica a la cocaína. Se ha investigado si la cocaína activa al eje HPA mientras eleva los niveles sanguíneos de corticosterona, y si estos altos niveles de corticosterona en forma crónica pueden ocasionar cambios morfológicos y funcionales en el hipocampo, estructura límbica críticamente involucrada en el aprendizaje y la memoria. Se ha hipotetizado que la administración crónica de cocaína puede originar alteraciones en la morfología de las espinas dendríticas en las células piramidales de la región CA3 hipocampal, y de esta manera, ocasionar defectos específicos en el aprendizaje y en la memoria, defectos que pueden ser atribuídos al mal funcionamiento del hipocampo. También se han estudiado los efectos del stress crónico psicosocial y la vulnerabilidad a la adicción cocaínica. Resultados previos sugieren que el stress repetido y los niveles de corticosterona elevada crónicamente en plasma, pueden incrementar la sensibilidad individual hacia las drogas psicoestimulantes. El stress psicosocial crónico puede ocasionar trastornos del estado de ánimo tales como ansiedad, depresión o stress post traumático. Se ha manejado la posibilidad de que el stress crónico psicosocial puede influenciar la vulnerabilidad a la adicción cocaínica y las conductas de reforzamiento al consumo. Jorge Marquet El papel funcional del eje HPA en la interacción entre el stress y la cocaína ha sido estudiado a partir de la expresión genética del factor liberador de corticotrofina, la señal endócrina periférica de liberación de hormona adreno cortico trofina y de corticosterona y el circuito de retroalimentación negativo a través de la expresión genética de los receptores adrenales para corticosteroides, en combinación con los estudios referentes al comportamiento. Tambien se han investigado los efectos del stress en los estadios neurodegenerativos y se ha estudiado el impacto de los factores de riesgo de vulnerabilidad neuronal. La proteína precursora de amiloide, una lipoproteína ligada a la membrana neuronal, ha sido identificada como el elemento central en la patogenia de la enfermedad de Alzheimer. o obstante, los niveles de transcripción de la proteína precursora del amiloide no son un predictor consistente de cambios cerebrales relacionados con la enfermedad de Alzheimer. Lo que si se ha confirmado es que el bialelo E4 de la apolipoproteína E, APO E, constituye el factor de riesgo mayor para la carga genética del Alzheimer. De esta manera, la presencia de la disfunción genética de la APO E puede estar relacionada con la amiloidosis vascular y cerebral, ocasionando neurodegeneración en las estructuras corticales e hipocampales, resultando en el deterioro cognitivo posterior. Un descubrimiento relacionado con los cambios cognitivos observados en el Alzheimer, ha sido vinculado con las hormonas del stress circulantes, que pueden predecir déficit cognitivo en la vejez. Se estudiaron animales transgénicos para el gen de la APO E, para determinar si la deficiencia genética de la APO E resultaba en un incremento de la vulnerabilidad a padecer neurodegeneración por stress. La vulnerabilidad frente a estos stressores fue determinada por mediciones cuantitativas de atrofia dendrítica, muerte celular programada, apoptosis y disminución del volúmen de las capas de células piramidales, ocurridas en regiones específicas del hipocampo, afectadas por la administración crónica de glucocorticoides. Los sistemas nervioso, endócrino e inmune, se relacionan entre sí mediante numerosos canales de comunicación. De esta forma, los factores neurales y endócrinos han sido relacionados con varios aspectos de las disfunciones inmunes, y las citokinas y otros mensajeros del sistema inmune han sido vinculados con diferentes aspectos de la función cerebral y de la fisiología endócrina. Muchos estudios se han basado en los efectos de las hormonas del stress sobre el movimiento leucocitario y sobre células mediadoras del sistema inmune. Se sabe actualmente que el stress suprime la función inmune e incrementa la susceptibilidad a las enfermedades. Aún si el stress suprime la función inmune no presenta características dependientes a la evolución adaptativa. es paradójico el observar que un organismo puede suprimir su función inmune al tiempo que más necesita de los factores de la inmunidad, por ejemplo, bajo condiciones de stress, durante el cual puede la injuria ocasionada por las infecciones ser más grave por la supresión del stress sobre la inmunidad. Otra observación paradojal es que el stress suprime al sistema inmune e incrementa la susceptibilidad a padecer infecciones o cáncer mientras que también Jorge Marquet exacerba otras patologías relacionadas directamente con una reacción desproporcionada de la inmunidad tales como las patologías inflamatorias, la psoriasis, el asma y la artritis, que se manifiestan con grandes reacciuones del sistema inmune, siendo que éste está suprimido por acción del stress. Se ha hipotetizado que el stress puede tener un efecto bidireccional sobre el sistema inmune, aumentando la acción de éste mediante situaciones de stress moderadas, pero suprimiendo dicha acción frente a niveles crónicos de stress. Se han estudiado los mecanismos por los cuales se observan cambios en el sistema neuroendócrino durante el stress, los cuales pueden regular el movimiento leucocitario y trasladarlo a la acción bidireccional del stress sobre la función inmune. Para ello se usaron técnicas hematológicas, inmunocitoquímicas, de hipersensibilidad celular, histológicas, de unión a receptores y ligandos, de hibridización in situ y de PCR. Estos estudios han mostrado que el stress moderado produce significantes aumentos de determinadas clases de respuestas inmunes como antígenos específicos e inmunidad celular, situaciones totalmente suprimidas en sus respuestas frente al stress crónico. Estos resultados son importantes porque muestran que el sistema inmune puede ser afectado bidireccionalmente por el nivel de stress. Luego se investigaron las interacciones entre el sistema inmune y el sistema nervioso. En estudios previos se había demostrado la distribución de los terminales nerviosos y de los receptores para neurotransmisores en tejidos inmunes. La compartamentalización de esta inervación contribuye a diferenciar los procesos de regulación de la apoptosis, el movimiento de inmunocitos, la respuesta de la producción inmune y la presencia de citokinas en diferentes órganos inmunes del cuerpo humano. Se ha hablado de la efectividad de la respuesta inmune en la regulación regional neuroquímica y de los factores hormonales, tales como la especificidad antigénica y los efectores celulares. Entonces, el stress repetido puede resultar en un proceso de alostasis, que puede originar el desgaste del sistema neuroinmune y neuroendócrino y sus capacidades modulatorias, como consecuencia de los procesos de adaptación al medio, que puede resultar en una inadecuada respuesta inmune. Se investiga el impacto de los neuropéptidos sobre las respuestas inmunes dentro del sistema nervioso central. Se establece la expresión y función de potentes moduladores inmunes como el gen relacionado con el péptido calcitonina, en el hipocampo, durante las situaciones de trauma, encontrándose aumentados los niveles de éste péptido en zonas hipocampales durante todas las situaciones traumáticas. El sistema serotoninérgico es el sistema neurotransmisor más ampliamente estudiado en relación con la dependencia de alcohol. La serotonina o 5HT, a través de su unión a receptores específicos postsinápticos y a la activación de los mecanismos de señal intracelular, participa en diversos síntomas incluidos en los aspectos comórbidos del abuso/dependencia de alcohol como la ansiedad, los trastornos del humor, las conductas agresivas y suicidas y el bajo control de impulsos. Jorge Marquet La 5HT participa también en la iniciación, mantenimiento y cese del consumo de alcohol, en el grado de craving o deseo de consumo y en el proceso neuroadaptativo asociado al desarrollo de tolerancia y dependencia. Por otra parte se ha demostrado que el consumo de alcohol generalmente aumenta tras la administración de fármacos que disminuyen la función serotonérgica y, viceversa, disminuye tras la administración de fármacos serotonérgicos, por lo que la eficacia clínica de los inhibidores selectivos de la recaptación de la serotonina (ISRS) en los pacientes con dependencia de alcohol ha abierto nuevas expectativas para el manejo terapeútico de este trastorno. La determinación de marcadores biológicos serotoninérgicos asociados al alcoholismo tiene el objetivo de identificar y diagnosticar ciertos subtipos de pacientes con una mayor alteración del sistema serotoninérgico, así como colaborar en la selección de la modalidad terapéutica más apropiada. El concepto de marcador biológico hace referencia a las señales fisiológicas inducidas por un xenobiótico que reflejan una exposición, una respuesta celular precoz o una susceptibilidad inherente o adquirida. Las características que debe reunir un marcador biológico son, pues, las siguientes: a) estar incluido en una muestra biológica accesible y con un proceso de recogida sencillo; b) poder determinarse rutinariamente en un laboratorio; c) ser específico y sensible; d) reflejar un cambio subclínico y reversible; e) permitir adoptar medidas preventivas, y f) ser éticamente aceptable. Los marcadores biológicos de función serotoninérgica identificados hasta el momento podrían clasificarse de la siguiente forma: -- Marcadores de síntesis y/o metabolismo de la 5HT, consistentes en una alteración de las concentraciones de triptófano, de la respuesta a agonistas serotoninérgicos centrales o de las concentraciones de 5HT y/o de su metabolito 5HIAA. -- Marcadores del sistema de recaptación de 5HT, consistentes en una modificación del número (Bmáx) y/o afinidad (Kd) de los lugares de recaptación marcados con [3H]imipramina o [3H]paroxetina. -- Marcadores de los receptores de 5HT presinápticos y/o postsinápticos, consistentes en una alteración de la Bmáx y/o Kd. -- Marcadores de los mecanismos de señal intracelular. Diversos estudios han demostrado la asociación existente entre el alcoholismo de inicio precoz y la disminución de la disponibilidad del triptófano, aminoácido precursor de la 5HT. Sin embargo, aunque el consumo de alcohol en voluntarios sanos ocasiona una disminución de las concentraciones de triptófano en líquido cefalorraquídeo (LCR), los pacientes con alcoholismo de larga evolución presentan un aumento de las concentraciones de triptófano en LCR tras una abstinencia de varias semanas sin existir diferencias entre los pacientes con una abstinencia de 4 semanas y aquéllos con una abstinencia más prolongada. Por lo general estos resultados apuntan a una disminución de las concentraciones de triptófano y consecuentemente de la síntesis de 5HT en pacientes alcohólicos, mientras que la abstinencia de alcohol se encuentra asociada a un aumento del triptófano. Otros estudios demuestran resultados discrepantes. Por ejemplo, en un estudio de Banki, las concentraciones de triptófano en LCR de pacientes con dependencia de alcohol no muestran diferencias con los valores obtenidos en un grupo control. Jorge Marquet Sin embargo, la población incluida en este estudio incluye 1 paciente con una abstinencia de 1 día y pacientes con una abstinencia más prolongada (3 semanas). Por otra parte, la depleción de los depósitos de triptófano en individuos con alcoholismo social no incrementa el consumo de alcohol, mientras que la administración de 5-hidroxitriptófano tampoco ha demostrado ser efectiva para el tratamiento del alcoholismo. La administración de agonistas centrales serotonérgicos no ha proporcionado hasta el momento resultados concordantes. Hitzig et al observaron una disminución del craving de alcohol tras la administración de fenfluramina, posiblemente debido a la mayor disponibilidad de serotonina a nivel del núcleo acumbens. En un estudio realizado en 19 pacientes con dependencia de alcohol en período de abstinencia se ha demostrado un aumento de las concentraciones de triptófano y una respuesta disminuida de la prolactina tras la administración de dfenfluramina, sugiriendo la existencia de más de una alteración serotoninérgica en el alcoholismo. Además los pacientes con una mayor concentración de triptófano presentan una menor respuesta de la prolactina a la fenfluramina, es decir, una menor función serotoninérgica central. En lo que respecta a la 1-(3-clorofenil)piperacina (m-CPP), en un estudio realizado en 21 alcohólicos abstinentes se ha descrito una sensación de impregnación etílica en 11 pacientes y una compulsión a la ingesta de alcohol en 7 pacientes tras la administración de m-CPP. En otro estudio de doble-ciego, aleatorio, controlado con placebo, también se observa que la m-CPP produce craving y efectos semejantes al del alcohol en pacientes con alcoholismo tipo II desintoxicados. En un reciente estudio la administración de m-CPP a 22 pacientes con dependencia de alcohol y con una abstinencia de 12-26 días produjo una respuesta aplanada de cortisol en comparación con un grupo control, sin alteración de la respuesta de la prolactina. Estos resultados sugieren la participación de diversos receptores serotonérgicos en los mecanismos de craving existentes en los pacientes recientemente desintoxicados, ya que el aumento de las concentraciones séricas de cortisol tras la administración de m-CPP se encuentra mediada por los receptores 5HT2, mientras que los efectos de la m-CPP sobre la prolactina se encuentran mediados por los receptores 5HT1 y 5HT2. De hecho, ya que la m-CPP actúa sobre el transportador de 5HT y sobre diversos receptores de 5HT, incluyendo en afinidad descendente los receptores 5HT3, 5HT2C, 5HT2A, 5HT7, 5HT1A y 5HT1D, el efecto de impregnación etílica observado tras su administración puede ser secundario a las acciones directas de esta sustancia sobre los diversos subtipos de receptores o bien a la modulación indirecta de la función dopaminérgica. Estudios realizados en animal de experimentación han demostrado la existencia de una disminución de las concentraciones de 5HT y/o de 5HIAA de entre el 15-30% en el córtex frontal, núcleo acumbens, núcleo estriado y tubérculo olfatorio de las ratas con preferencia por el alcohol, posiblemente debido a una reducción de la inervación serotoninérgica. Asimismo se ha observado una disminución del 10-20% de las concentraciones de 5HT y/o de 5HIAA de estas mismas regiones cerebrales en las ratas con un consumo elevado de alcohol en comparación con aquéllas con un bajo consumo. Jorge Marquet Estudios realizados en humanos han demostrado una disminución de las concentraciones de 5HT en plaquetas y en plasma de pacientes alcohólicos tras 2 semanas de abstinencia. En el estudio de Bailly et al se observa además una mayor disminución en el subgrupo de pacientes con criterios de dependencia de alcohol y con síntomas depresivos durante el período de abstinencia que en el subgrupo con una alteración del control de impulsos. Estudios realizados con gemelos han demostrado la existencia de un subtipo de alcoholismo relativamente independiente de factores ambientales y caracterizado por una elevada carga genética en una personalidad con rasgos agresivos e impulsivos en el que existe una disminución de la función serotoninérgica. También se ha demostrado la existencia de una disminución de las concentraciones del metabolito de la 5HT, el ácido 5-hidroxiindolacético (5HIAA), en plasma, orina y LCR de diversos subgrupos de pacientes alcohólicos, concretamente en los subgrupos con ideación suicida, síntomas depresivos y conducta impulsiva, mientras que las concentraciones de este metabolito parecen incrementarse durante la abstinencia alcohólica. En este último estudio se observó que las concentraciones de 5HIAA en LCR permanecen disminuidas respecto a valores normales durante al menos los 2 primeros meses de abstinencia. Por otra parte se ha demostrado la existencia de una asociación entre la conducta agresiva y suicida, la disminución de las concentraciones de 5HIAA en LCR y un mayor riesgo de dependencia de alcohol en aquellos sujetos con un inicio precoz del consumo, mientras que los resultados obtenidos en estudios familiares sugieren la posibilidad de que las concentraciones disminuidas de este metabolito constituyan un marcador de rasgo de alcoholismo, ya que parece existir una asociación entre los rasgos antisociales y los antecedentes criminales presentes en pacientes con alcoholismo y una disminución de las concentraciones de 5HIAA en LCR. En un reciente estudio en el que se determinaron las concentraciones de 5HIAA en LCR, de colesterol y de ácidos grasos poliinsaturados en 88 sujetos con alcoholismo precoz y 39 sujetos con alcoholismo tardío se observó que las concentraciones de un determinado ácido graso poliinsaturado presentaban una correlación negativa (incrementos de ácido graso predicen concentraciones disminuidas de 5HIAA) con las de 5HIAA en LCR de los sujetos con un inicio precoz del consumo de alcohol, mientras que en los sujetos con inicio tardío la correlación era positiva. Este estudio sugiere que la recomendación de aumentar la ingesta de grasas poliinsaturadas en los sujetos violentos o con un alcoholismo de inicio precoz puede ocasionar una disminución de las concentraciones de 5HIAA, incrementando el riesgo de conducta impulsiva, violenta o suicida. La interpretación de estos resultados presenta algunas limitaciones. Por una parte, la determinación aislada de las concentraciones de 5HT plaquetarias o plasmáticas no proporciona una información fiable sobre el origen de la alteración. Factores como la disminución de la síntesis de 5HT, la disminución de la recaptación plaquetaria o la mayor liberación de 5HT central y plaquetaria secundaria a una mayor utilización de este neurotransmisor podrían ocasionar una disminución de las concentraciones de 5HT. A su vez, una disminución de las concentraciones periféricas de 5HIAA sin el apoyo de otras determinaciones adicionales también puede reflejar una Jorge Marquet disminución de la función serotoninérgica cerebral o una alteración de las vías de metabolización de la 5HT. La médula espinal también puede contribuir activamente a las concentraciones de 5HIAA obtenidas en el LCR. Además, la alteración de la función serotoninérgica puede estar relacionada con otros trastornos psiquiátricos diferentes a la dependencia de alcohol como la alteración del control de impulsos, la agresividad y la conducta suicida. La cantidad de 5-HT presente en el espacio sináptico está modulada por un sistema de recaptación específico, localizado tanto en las terminaciones nerviosas serotoninérgicas presinápticas como en plaquetas. De hecho, aunque la plaqueta se encuentra situada en un compartimento periférico diferente del neuronal la secuencia de D A que codifica el lugar de recaptación de 5HT localizado en plaquetas es idéntico al localizado en cerebro humano. Diversos estudios han demostrado la existencia de una mayor afinidad (menor Km) de la 5HT por su transportador plaquetario o bien de una alteración de la velocidad de recaptación plaquetaria (Vmáx) de 5HT en pacientes alcohólicos y abstinentes, sugiriendo que este parámetro puede constituir un marcador biológico del alcoholismo. Los resultados obtenidos hasta el momento son, sin embargo, discrepantes. Así, Daoust et al observan un aumento de la Vmáx en pacientes alcohólicos y Ernouf et al demuestran la existencia de un aumento de la Vmáx en antiguos pacientes alcohólicos con una abstinencia de entre 1 mes y 22 años y en sus descendientes, sugiriendo la posible base genética de la relación entre la dependencia de alcohol y el transporte de 5HT plaquetaria. En otro estudio se demuestra, sin embargo, una disminución de la Vmáx en pacientes alcohólicos tras un período de abstinencia de 2-3 semanas. Estudios in vitro utilizando la forma tritiada del antidepresivo tricíclico imipramina (la [3H]imipramina) y del inhibidor selectivo de la recaptación de 5HT, la [3H]paroxetina, han demostrado su unión de forma saturable y reversible a un lugar de unión asociado alostéricamente al mecanismo de recaptación de 5HT. La determinación de este lugar de recaptación utilizando [3H]imipramina ha mostrado la presencia de una disminución, ausencia de modificación o bien de un aumento de los lugares de unión (Bmáx) plaquetarios en pacientes con dependencia de alcohol. En el estudio de Suranyi-Cadotte et al se observó una disminución de los lugares de unión marcados con [3H]imipramina en plaqueta de 10 pacientes alcohólicos con consumo activo, 10 pacientes alcohólicos en abstinencia y 10 pacientes con riesgo de alcoholismo, mientras que en otro estudio realizado en 22 pacientes diagnosticados de dependencia de alcohol y con una abstinencia de 3-5 semanas se observó la existencia de una disminución de aproximadamente el 30% de la unión del radioligando [123I]ß-CIT a los transportadores de 5HT localizados en los núcleos del rafe. De hecho, una disminución de la unión del radioligando al transportador de 5HT puede estar ocasionada por un aumento de las concentraciones de 5HT en la sinapsis o bien por una disminución del número o afinidad del transportador. Ya que el incremento del turnover de 5HT observado en pacientes con dependencia de alcohol vuelve a condiciones basales en períodos de abstinencia y la densidad de los transportadores de 5HT en los núcleos basales se adapta lentamente a los cambios de las concentraciones sinápticas de 5HT, no parece Jorge Marquet probable que la disminución de la unión al transportador sea debida a un incremento de las concentraciones de 5HT, sino a una disminución de la densidad del transportador debido a los efectos tóxicos del consumo de alcohol. En este último estudio no se observó una correlación entre la densidad de transportadores y la impulsividad, aunque sí con los niveles de ansiedad y depresión, por lo que la disminución en el número de transportadores podría ocasionar una mayor predisposición a la aparición de síntomas depresivos o de ansiedad en determinados momentos como en la intoxicación etílica crónica o en la abstinencia asociada a una desintoxicación. En el estudio de Patkar et al, realizado en 29 pacientes con dependencia de alcohol según criterios del DSM-III-R y en 29 pacientes abstinentes, el aumento de los lugares de recaptación de 5HT es más evidente en el subgrupo de pacientes con alcoholismo tipo II de Cloninger (caracterizado por un inicio precoz, historia familiar, conducta impulsiva y una disminución de las concentraciones de 5HIAA), independientemente de la duración y gravedad del consumo. Los autores sugieren además la posibilidad de que esta determinación constituya un marcador de rasgo de esta subpoblación, posibilidad apoyada por la mayor recaptación plaquetaria de 5HT descrita en familiares de alcohólicos. Estudios realizados en cerebro post mortem de pacientes con dependencia de alcohol muestra también un aumento del número de transportadores marcados con [3H]imipramina en hipocampo. Estudios recientes han identificado la existencia de una variante genómica del transportador de 5HT que disminuye la expresión del transportador, por lo que la determinación periférica del posible polimorfismo genético y del número de transportadores puede tener su importancia clínica en la detección precoz de poblaciones con alteraciones del transportador de la 5HT. Sin embargo, es posible que ciertos procesos adaptativos unicamente ocurran en algunas areas cerebrales. Por ejemplo, en otro reciente estudio se observó un aumento del número de lugares de recaptación o transportadores de 5HT en el rafe dorsal de 12 sujetos con dependencia de alcohol que presentaban el genotipo heterocigoto. Ya que el transportador de 5HT presenta en el rafe dorsal una localización somatodendrítica, contribuyendo a la inhibición y sincronización del impulso neuronal, el aumento del número de transportadores observado aumentaría el impulso neuronal disminuyendo los mecanismos de inhibición del mismo. La utilización de la [3H]paroxetina ha demostrado la existencia de un aumento o no modificación de estos lugares de unión en plaquetas de pacientes alcohólicos, así como una disminución de los lugares de unión marcados con [3H]paroxetina en hipocampo de cerebros post mortem de pacientes con dependencia de alcohol. En el estudio de Daoust et al no se observan diferencias en los receptores plaquetarios de paroxetina entre alcohólicos y un grupo control, aunque tal como se indica anteriormente sí en la Vmáx, sugiriendo que estos 2 procesos podrían estar regulados de forma independiente. Por el contrario, en el estudio de Mellerup et al realizado en 24 alcohólicos abstinentes y 18 controles se observa un aumento de los lugares de unión en el grupo de alcohólicos, principalmente en aquellos con una menor puntuación en la escala de ewcastle, apuntando la posibilidad de una mayor alteración del sistema serotonérgico en los pacientes con síntomas de depresión. Jorge Marquet Resultados publicados por Arranz Martí et al muestran que el incremento del número de receptores plaquetarios de [3H]paroxetina observado en pacientes alcoholicos regresa a valores normales tras 2 semanas de abstinencia. Estos resultados aparentemente contradictorios pueden explicarse por la inclusión en los estudios descritos de una población en estudio heterogénea. De hecho, es posible que las modificaciones de la función serotonérgica observadas en estos pacientes sean secundarias a la presencia de ideación suicida, manifestada como agresividad y bajo control de impulsos, a un trastorno del estado del ánimo o a un trastorno de ansiedad, procesos con frecuencia presentes en los pacientes alcohólicos y asociados a un déficit de función serotonérgica, u obviamente a la dependencia alcohólica per se. Por otra parte se ha sugerido que los pacientes con dependencia de alcohol presentan una disminución preexistente de las concentraciones de 5HT que ocasiona un agotamiento de la 5HT cerebral, por lo que el aumento del número de transportadores de 5HT marcados con [3H]imipramina o [3H]paroxetina podría reflejar una respuesta compensatoria a este déficit serotoninérgico. Sin embargo, el incremento de las concentraciones cerebrales de 5HT producido por la inhibición de la recaptación no parece ser el mecanismo de acción neurofarmacológico por el que disminuye la ingesta de alcohol. Estudios con animales de experimentación han demostrado que la administración de inhibidores de la recaptación de 5HT durante 3-21 días produce una disminución del número de receptores serotoninérgicos postsinápticos sin modificaciones en la afinidad de los mismos. Estos resultados indican que la disminución de la ingesta de alcohol podría estar mediada por la regulación negativa de los receptores postsinápticos en respuesta a un aumento de 5HT. La liberación de 5HT al espacio sináptico ocasiona la activación de diferentes receptores postsinápticos acoplados a distintos mecanismos intracelulares de señal. La nueva clasificación de los receptores de 5HT, basada en datos estructurales (secuencia primaria de aminoácidos), operacionales (farmacológicos) y transduccionales (mecanismos de acoplamiento), reconoce 7 familias, 5HT1, 5HT2, 5HT3, 5HT4, 5HT5, 5HT6 y 5HT7. En la actualidad se han identificado 5 subtipos diferentes del receptor 5HT1: 5HT1A, 5HT1B, 5HT1D, 5HT1E y 5HT1F, todos ellos acoplados de forma inhibitoria al sistema del adenilato ciclasa/AMPc. El receptor 5HT2, caracterizado por la activación de la hidrólisis de los fosfoinosítidos a través de la fosfolipasa C, y la producción de los segundos mensajeros inositol trifosfato y diacilglicerol, incluye en estos momentos los subtipos 5HT2A o receptor 5HT2A «clásico», el 5HT2B y el subtipo 5HT2C, que sustituye al receptor 5HT1C de la antigua clasificación. El córtex cerebral y el hipocampo de ratas con preferencia por el alcohol contiene una mayor densidad de receptores 5HT1A que el de ratas sin preferencia por el alcohol. Asimismo se ha observado una menor unión del radioligando [3H]8-OHDPAT a los autorreceptores 5HT1A en los núcleos del rafe dorsal y medial de las ratas con preferencia por el alcohol. Estos resultados apoyan la existencia de una disminución de las neuronas serotoninérgicas en los núcleos del rafe, así como de un aumento compensatorio del número de receptores postsinápticos en las regiones corticales secundario a la menor inervación serotoninérgica. Jorge Marquet En lo que respecta a estudios en humanos, se ha descrito una disminución de los receptores 5HT1A en cerebros post mortem. Los receptores 5HT2 se localizan en diversas áreas cerebrales, principalmente en las regiones corticales, así como en la membrana de plaquetas. Los receptores 5HT2 no muestran los mismos mecanismos de regulación que otros receptores; por ejemplo, aunque el tratamiento con antidepresivos, agonistas y antagonistas produce una disminución de su número, la destrucción de neuronas serotoninérgicas no ocasiona como cabría esperar un aumento compensatorio de su densidad. Se ha sugerido que la ingesta aguda de alcohol podría producir un incremento de la capacidad funcional del receptor 5HT2A, mientras que la administración prolongada de alcohol ocasionaría una alteración en dicho receptor. En base a esta hipótesis se ha demostrado en animal de experimentación la existencia de una disminución del número de receptores 5HT2A en diversas regiones corticales de ratas con ingesta crónica de alcohol, así como una disminución con la edad, del número de receptores en el grupo de ratas control, sugiriendo el posible empeoramiento del deterioro cognitivo asociado a la edad en pacientes con consumo crónico de alcohol. Por otra parte, las ratas con preferencia por el alcohol muestran una disminución del 20-40% en la densidad de los receptores 5HT2 en diversas regiones cerebrales. Otros autores concluyen que el consumo crónico de alcohol no modifica el número de receptores 5HT2A, aunque sí disminuye de forma dosis dependiente la hidrólisis del inositol fosfato en el cerebro de rata. Por otra parte, la abstinencia de alcohol ocasiona una disminución compensatoria del número de receptores 5HT2A, determinados con el radioligando [125I]LSD, así como de la hidrólisis del fosfoinositol, sin modificación de la afinidad de los mismos. Respecto a otros subtipos de receptores 5HT2 se ha demostrado que la administración crónica de alcohol en animal de experimentación produce un aumento compensatorio del número de receptores 5HT2C asociado a un incremento de la hidrólisis de los fosfoinosítidos en diversas regiones cerebrales de ratas con preferencia por el alcohol, sugiriendo la participación de estos receptores en la vulnerabilidad genética a la dependencia de alcohol. Estudios efectuados en pacientes con dependencia de alcohol muestran una alteración de la función del receptor 5HT2A plaquetario durante el período de abstinencia tal como demuestra la existencia de una disminución de la producción de monofosfato de inositol, procedente de la hidrólisis de fosfoinositol, asociada a la activación del receptor 5HT2A. Estudios posteriores realizados por el mismo grupo muestran que esta alteración funcional constituye un marcador de estado y no de rasgo de los pacientes con alcoholismo tipo II de Cloninger en período de desintoxicación. Resultados obtenidos por Arranz Martí et al confirman la existencia de una disminución del número de receptores 5HT2A en plaquetas de pacientes alcoholicos tras 2 semanas de abstinencia. En otro estudio la respuesta del calcio intracelular a la estimulación con 5HT fue determinada en plaqueta de 16 pacientes en abstinencia de alcohol, no observándose diferencias entre las concentraciones de calcio basales y tras la estimulación y sugiriendo que la función del receptor 5HT2 no se encuentra alterada en los sujetos alcoholicos en abstinencia. Jorge Marquet Sanna et al observaron que el alcohol inhibe la respuesta agonista del receptor 5HT2C a través de la activación de la proteinquinasa C, ya que ésta fosforila al receptor. Por otra parte, la administración crónica de etanol disminuye las subunidades (Gq*/11*) de la proteína G75 e inhibe las proteínas Gp acopladas a la hidrólisis de los fosfoinosítidos. Estos resultados indican que los cambios funcionales del receptor 5HT2 inducidos por el alcohol se normalizan tras un período de abstinencia. Los receptores 5HT3 se encuentran asociados a canales iónicos y acoplados a un sistema de señal intracelular dependiente de la hidrólisis de los fosfoinosítidos. La activación de estos receptores produce una rápida apertura del canal de transmembrana produciendo un aumento de la conductancia del a+/K+ y un rápido aflujo de Ca2+ extracelular. Estudios recientes realizados in vitro sugieren que el consumo de alcohol puede potenciar la apertura de los canales iónicos asociados al receptor 5HT3, mecanismo bloqueado por los fármacos con actividad antagonista de este receptor, como el ondansetrón. De esta forma la administración de antagonistas del receptor 5HT3 disminuye la liberación dopaminérgica dependiente del alcohol en áreas como el núcleo acumbens y el tubérculo olfatorio, posiblemente disminuyendo al mismo tiempo los mecanismos de refuerzo asociados a la activación del sistema dopaminérgicomesolímbico y secundarios al abuso de alcohol. Estudios realizados en animal de experimentación a nivel molecular han demostrado la implicación del autorreceptor 5HT1B en el control de la ingesta de alcohol y en la agresividad. Así, ratones sin el gen del receptor 5HT1B muestran un aumento de la conducta agresiva y un aumento del consumo espontáneo de alcohol y una menor sensibilidad al refuerzo por alcohol, pero no una aversión al alcohol. En un reciente estudio efectuado en 640 finlandeses (166 alcoholicos con problemática legal, 261 familiares y 213 controles sanos) y en 418 individuos pertenecientes a una tribu de indios americanos con una elevada prevalencia de alcoholismo se observó un polimorfismo del gen HTR1B G861C localizado en el cromosoma 6q13-15 de los finlandeses diagnosticados de alcoholismo y de trastorno antisocial. Este polimorfismo podría ser el responsable de una alteración de la expresión del receptor 5HT1B y, por tanto, de la función serotoninérgica. Los resultados de este estudio demuestran la existencia de una modificación genética en la secuencia que codifica el receptor 5HT1B que predispone al alcoholismo con rasgos antisociales, sugieréndose que este receptor podría estar implicado en el control de la agresividad e impulsividad. La región 6q13-15 mencionada con anterioridad parece contener diversos genes de interés como el del receptor de cannabis y los de los receptores 5HT1B y 5HT1E. Diversos autores han demostrado que el receptor 5HT1E no presenta ningún tipo de alteración funcional en el alcoholismo. Durante los últimos años diversos estudios se han centrado en la determinación de 2 actividades enzimáticas, la adenilato ciclasa (AC) y la monoaminooxidasa (MAO), como posible indicador de predisposición al alcoholismo. Por lo general la actividad de la AC tras la estimulación con agonistas de los receptores o directamente con fármacos que actúan sobre el nucleótido de guanina Jorge Marquet (Gs) que regula la unidad catalítica de la AC se encuentra disminuida en pacientes alcohólicos. Esta observación genera la pregunta de si estas diferencias son el resultado de un consumo de alcohol excesivo y crónico o bien una característica de la población alcohólica. Estudios sobre la actividad de la AC plaquetaria en alcohólicos también han demostrado que no existe una correlación entre la actividad AC y la actividad MAO plaquetaria, sugiriendo que si la actividad de la AC constituye un marcador de rasgo del alcoholismo identifica un subgrupo diferente de pacientes alcohólicos que aquel identificado por una actividad disminuida de la MAO. Asimismo, los pacientes alcohólicos con una abstinencia superior a los 12 meses también muestran una disminución de la actividad de la AC en comparación con el grupo control. En un estudio posterior efectuado por el mismo grupo se estudió la transmisión familiar de la actividad de la AC plaquetaria en una muestra de 115 individuos pertenecientes a 14 familias con 2-3 generaciones. El análisis de la actividad de la AC plaquetaria tanto basal como tras estimulación demostró la existencia de una transmisión familiar del tipo mendeliana codominante. En un reciente estudio realizado en 51 pacientes alcohólicos y 54 controles se observó una disminución de la actividad de la AC tanto basal como tras estimulación en los pacientes alcohólicos, sin observarse diferencias entre los subtipos de Cloninger. Asimismo, la densidad relativa de Gs* y de Gi* no estaba correlacionada con la actividad de la AC, sugiriendo que las diferencias en la actividad de la AC pueden reflejar diferencias cualitativas o cuantitativas en las unidades catalíticas de la AC. Por otra parte se ha sugerido que una modificación en el contenido de proteína G de la membrana celular puede producir diferencias en la actividad basal o estimulada de la AC. En este sentido, estudios previos han demostrado niveles aumentados de Gi* y una ligera disminución de los niveles de Gs* en los linfocitos de pacientes alcohólicos con una abstinencia de 20 y 40 días, así como una correlación entre el contenido de proteína G y la actividad de la AC. Esta última observación no concuerda con los resultados del estudio de Parsian et al, en el que no se observó una correlación entre proteínas G y la actividad de la AC en plaquetas de pacientes alcohólicos. Esta discrepancia puede deberse a las diferentes características fisiológicas de las plaquetas y los linfocitos, ya que a diferencia de las plaquetas los linfocitos tienen capacidad de síntesis proteica. En el estudio de Waltman et al la actividad disminuida de la AC no vuelve a valores normales tras un período de abstinencia tal como demuestra una menor actividad de la AC a los 40 días de abstinencia que en los estadios iniciales y sugiriendo la posibilidad de que la actividad de la AC sea un marcador de rasgo. Sin embargo, otros estudios han demostrado una normalización de la actividad de la AC tras 12-20 meses de abstinencia. Otro marcador de rasgo propuesto para diferenciar entre los subtipos I y II de Cloninger es la actividad de la MAO plaquetaria. Diversos estudios han demostrado una disminución de la actividad de la MAO plaquetaria en los pacientes con el subtipo II. En el estudio de Parsian et al no se observó una correlación entre la actividad de la AC y la de la MAO, por lo que ambas determinaciones pueden constituir Jorge Marquet marcadores independientes y estar en relación con características no incluidas en los criterios del alcoholismo tipos I y II. A la vista de los resultados son evidentes los esfuerzos realizados para obtener un buen marcador de función serotoninérgica en la dependencia de alcohol. La heterogeneidad de las poblaciones estudiadas y la presencia de patología psiquiátrica comórbida en la que también exista una alteración de la función serotoninérgica son los principales problemas encontrados para validar un marcador biológico asociado al alcoholismo. La glándula pineal es un órgano situado en el cerebro, con una ubicación y características funcionales que varían en relación con la especie y su grado evolutivo. La pineal humana tiene una localización de tipo profundo, y se encuentra adosada al techo del tercer ventrículo, mientras que la de la rata es de tipo superficial y está situada debajo del cráneo. Su función evidencia una evolución filogenética y se comporta como una estructura fotosensible en peces, anfibios y aves, y como un órgano neuroendocrino en mamíferos. En este último caso una señal nerviosa procedente de la retina, a través de una vía aferente noradrenérgica, regula la producción y liberación de la melatonina, la hormona pineal producto del metabolismo del triptófano. La biosíntesis de melatonina presenta un ritmo de naturaleza circadiana, siendo máxima durante la fase de oscuridad y mínima en presencia de luz. De esta forma la hormona es responsable de la adaptación circadiana y estacional de toda una serie de procesos fisiológicos, como por ejemplo la actividad reproductora. Existen, además, toda una serie de evidencias experimentales que conducen a considerar la glándula pineal como un punto de integración de señales nerviosas y endocrinas y, por tanto, un excelente modelo donde estudiar los mecanismos celulares involucrados en tales procesos. La glándula pineal es un órgano impar con forma de cono. En la especie humana está situada en la región de la comisura posterior y ocupa la depresión que existe entre los tubérculos cuadrigéminos del mesencéfalo. En la rata presenta una localización superficial, consecuencia de la migración en sentido dorsocaudal de las células pineales durante el desarrollo embrionario. En el encéfalo la pineal ocupa un espacio delimitado rostralmente por el ángulo que forman la corteza cerebral retroesplenial y estriada de cada hemisferio, y dorsalmente por los lóbulos 4 y 5 del cerebelo. La glándula se encuentra recubierta por la piamadre y conectada al diencéfalo mediante un pedúnculo constituido por vasos sanguíneos, fibras nerviosas y tejido conectivo. Las fibras nerviosas simpáticas procedentes del ganglio cervical superior constituyen, sin duda, la inervación principal de la glándula. Forman parte de una vía multisináptica con origen en la retina y que conduce hasta la pineal la información lumínica procesada bajo la forma de impulsos nerviosos, siendo, por tanto, responsable del ritmo circadiano de la biosíntesis y liberación de melatonina. Las conexiones neurales entre la retina y la pineal son similares en todos los mamíferos, incluida la especie humana. Los impulsos nerviosos generados en las células fotorreceptoras de la retina son enviados hacia el hipotálamo anterior mediante un haz de fibras que constituyen el tracto retinohipotalámico. Jorge Marquet En lo referente al quiasma óptico, estas fibras se separan del tracto óptico principal para dirigirse al núcleo supraquiasmático del hipotálamo anterior ( SQ), donde se inicia una vía multisináptica que hace escala en el núcleo paraventricular del hipotálamo ( PV) y en la columna intermediolateral de la médula espinal torácica. Desde este núcleo espinal parten los axones preganglionares que proyectan hacia el ganglio cervical superior (GCS), cuyas fibras posganglionares alcanzan la glándula pineal. Los terminales simpáticos liberan el neurotransmisor (noradrenalina [ A]) hacia el espacio intercelular sin llegar a establecer verdaderos contactos sinápticos con los pinealocitos. En diversas especies de roedores se han descrito conexiones de naturaleza neuronal entre ciertas regiones del sistema nervioso central (S C) y la glándula pineal, lo que ha venido a denominarse inervación central o pinealopetal. En su mayoría, estas vías tienen su origen en núcleos del hipotálamo e implican a neurotransmisores clásicos, como serotonina, acetilcolina y dopamina, o péptidos como la arginina vasopresina, vasotocina, hormona liberadora de hormona luteinizante (LHRH), PY, somatostatina y TRH. El principal producto de secreción sintetizado por la glándula pineal es la melatonina ( -acetil-5 metoxitriptamina), hormona de naturaleza metoxiindólica derivada del triptófano. o obstante, las células pineales secretan otras indolaminas producidas como consecuencia del metabolismo indólico en la glándula. De esta forma, se ha observado que la serotonina (5HT), cuya concentración en la glándula pineal excede a la de cualquier otro órgano corporal, no es un mero intermediario en la biosíntesis de melatonina. La 5HT presenta variaciones circadianas en la mayoría de las especies, con valores más elevados durante las horas de luz y menores durante las horas de oscuridad, probablemente como resultado de cambios en su tasa de metabolización. Algunos autores han demostrado que la glándula pineal es capaz de secretar 5HT en respuesta a una estimulación con A, efecto mediado por receptores α1adrenérgicos, sugiriéndose un posible papel regulador de la 5HT sobre la respuesta del pinealocito a la A. La 5HT, además de ser transformada a melatonina, puede ser metabolizada a 5hidroxitriptamina o a 5-metoxitriptofol, que es secretado a la circulación de acuerdo con un patrón circadiano. De ambos compuestos se ha sugerido una hipotética actividad endocrina, aunque su función hormonal aún no ha sido aclarada. Además, en la glándula pineal han sido aislados una serie de péptidos, entre los que destaca la arginina vasotocina (AVT) con una importante actividad sobre las funciones reproductivas y con una estructura similar a la vasopresina y oxitocina, también identificadas en la pineal. La ruta de síntesis de toda la serie de hidroxi y metoxiindoles en la glándula pineal, tales como la serotonina y la propia melatonina, ha sido extensamente estudiada y descrita por varios autores. El primer paso en la biosíntesis de melatonina es la captación de su precursor, el triptófano, desde el torrente circulatorio. Este proceso se lleva a cabo en contra de un gradiente de concentración. El triptófano es hidroxilado en la posición 5 del anillo indólico, reacción catalizada por la enzima triptófano hidroxilasa (TPH, E.C.1.14.3.b). Jorge Marquet El 5-hidroxitriptófano formado es rápidamente transformado a 5HT mediante una descarboxilación llevada a cabo por la enzima L-aminoácido-aromático descarboxilasa (E.C.4.1.1.28). La 5HT sufre una reacción de -acetilación en su extremo amino catalizada por la enzima serotonina- -acetil transferasa (S AT; E.C.2.3.1.87), originando la 5hidroxi- -acetil serotonina ( AS), siendo éste el paso limitante en la biosíntesis de melatonina. La S AT presenta diferencias cinéticas y estructurales con la arilamina- -acetil transferasa ( AT) existente en tejidos, como el hígado, sangre o la propia pineal. La AT pineal no acetila indolaminas, su actividad no es inducible por la noradrenalina ( A) y puede ser separada de la S AT por HPLC. Finalmente la AS es transformada en melatonina mediante una reacción de metilación del grupo hidroxilo situado en la posición 5 del anillo indólico, paso catalizado por la enzima hidroxindol-O-metil-transferasa (HIOMT, E.C.2.1.1.4). Teniendo en cuenta que la biosíntesis de melatonina pineal está regulada por el fotoperíodo, no es de extrañar que, tanto las actividades enzimáticas como los productos de las reacciones que catalizan, sufran variaciones circadianas. En todas las especies estudiadas, tanto de actividad diurna como nocturna, la producción y secreción de melatonina es mínima durante el día y se incrementa de forma brusca durante las horas de oscuridad. La sincronización entre la biosíntesis de la hormona y el ciclo luz-oscuridad ambiental se realiza fundamentalmente a través de la inervación periférica simpática. El peso específico de dicha vía neural sobre el control circadiano del metabolismo pineal ha sido puesto de manifiesto por diversos autores. Así, se ha descrito un incremento nocturno en la concentración de A liberada desde los terminales simpáticos durante la fase oscura del ciclo, una pérdida del ritmo circadiano en la actividad S AT y valores de melatonina pineal tras la ablación de la ruta neural que se inicia en la retina, o la evocación del mismo mediante la estimulación eléctrica de las neuronas del GCS. Durante la noche, el SQ envía una señal nerviosa a la glándula pineal a través de la vía que, tras hacer sinapsis en el GCS, alcanza la glándula mediante las neuronas posglanglionares simpáticas, que descargan A de forma masiva en las cercanías de las células pineales. El aumento en la liberación de A durante las horas de oscuridad se ha confirmado recientemente a través de la monitorización de las concentraciones del neurotransmisor mediante técnicas de microdiálisis. El incremento en los valores nocturnos de A en la glándula pineal conduce a un aumento en la expresión y actividad de la S AT, y a una elevación en la síntesis y liberación de melatonina hacia la mitad de la fase oscura. Consecuencia de ello es que la 5HT, sustrato de la S AT, presenta un marcado ritmo circadiano, con valores máximos durante la fase de luz, que descienden bruscamente durante la noche. Quizá como forma de paliar este déficit, la TPH, enzima limitante en la biosíntesis de la 5HT, también incrementa su actividad durante la fase oscura, reduciendo de igual forma las concentraciones nocturnas de triptófano. Aunque existen evidencias de una activación noradrenérgica de la HIOMT34,35 , y los primeros estudios demostraron la existencia de un ritmo circadiano en la actividad de la enzima similar al de la S AT, intentos más recientes emprendidos Jorge Marquet por otros laboratorios con el objeto de confirmar este resultado han sido infructuosos. Sin embargo, Gauer en 1996 describió una variación rítmica en los niveles del AR m de la enzima, que el autor atribuye a un reloj interno de la pineal, ya que dicho ritmo persiste en animales mantenidos en oscuridad continua. El ciclo luz-oscuridad también afecta a la expresión de los receptores de A presentes en el pinealocito. En este sentido, se ha descrito un ritmo circadiano en valores de AR m de los receptores β 1 y α 1-adrenérgicos, con máximos hacia la mitad de la fase oscura, coincidiendo con los valores más elevados de unión para el receptor β 1. Durante el día, las señales nerviosas procedentes de la retina alcanzan el SQ a través del tracto retinohipotalámico y deprimen su actividad, disminuyendo de esta forma la producción y liberación de melatonina hasta las concentraciones basales. La A liberada desde los terminales simpáticos interacciona con los receptores α y β -adrenérgicos situados en la membrana del pinealocito. Los mecanismos de transducción de la señal noradrenérgica presentes en las células pineales son esencialmente idénticos a los observados en otras áreas del sistema nervioso, como el hipotálamo y la corteza. La estimulación del receptor β se traduce en una activación de la adenilato ciclasa (AC), a la que se encuentra acoplado mediante una proteína fijadora de nucleótidos de guanina (proteína Gs). Ello conduce a un rápido incremento, de unas 60 a 100 veces, en los valores intracelulares de AMPc producido por la AC a partir de ATP. Sin embargo, la máxima respuesta se produce cuando la A interactúa simultáneamente con los receptores α -adrenérgicos. Aunque la estimulación aislada del receptor α no tiene efecto alguno sobre los valores basales de AMPc, potencia de forma sinérgica la producción de este segundo mensajero inducida por el receptor β (sinergismo α -β ). Estudios farmacológicos realizados en este sentido indican que el receptor implicado pertenece al subtipo α 1, que se encuentra acoplado mediante una proteína G a la enzima fosfatidilinositol fosfodiesterasa (fosfolipasa C, PLC). De esta forma la activación de dicho receptor induce la hidrólisis del fosfatidilinositol 1,4,5-trifosfato (PIP2) a inositol trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG). Mediante el IP3 formado, la A incrementa la concentración intracelular de calcio ([Ca+2 ]i) a través de la movilización de los reservorios citoplasmáticos de este ion, que conduce a una traslocación hacia la membrana plasmática y posterior activación de la proteína cinasa dependiente de calcio [Ca+2 ] (proteína cinasa C [PKC]). Sin embargo, en el aumento de la [Ca+2 ]i inducido por la A también está involucrada la entrada de Ca+2 desde el medio externo. Este flujo de Ca+2 desde el medio extracelular se lleva a cabo a través de canales de membrana cuya señal de apertura es precisamente el aumento en la [Ca+2 ]i debida a la movilización de los reservorios intracelulares del ion por el IP3. Se trata de un fenómeno denominado mecanismo de entrada capacitativa de Ca+2 que conecta la vía de los inositoles fosfato con la entrada de Ca+2 mediada por la activación del receptor α 1-adrenérgico. De esta manera, la corriente de entrada de Ca+2 , caracterizada electrofisiológicamente como ICRAC (calcium release-activated calcium current), Jorge Marquet se produce con posterioridad a la liberación de Ca+2 desde los almacenes intracelulares, y su función principal es amplificar la duración de la señal de Ca+2 en respuestas tónicas y mantenidas, como la biosíntesis de una hormona. En pinealocitos de aves también se han obtenido pruebas de la existencia de corrientes capacitativas de Ca+2 evocadas por el vaciamiento de los reservorios intracelulares de este ion. Toda una serie de evidencias experimentales señalan a la PKC como la responsable, en último término, del sinergismo α 1-β . En este sentido cabría señalar que: a) el incremento en la [Ca+2 ]i es estímulo suficiente para la activación de la enzima, y b) la potenciación de la respuesta a la estimulación β -adrenérgica puede ser simulada incubando las células pineales con isoproterenol (ISO, agonista β -adrenérgico) junto con agentes ionóforos que elevan el [Ca+2 ]i, o junto con activadores directos de la PKC, como los ésteres del forbol y diacilgliceroles sintéticos. Los mecanismos que subyacen en tal potenciación aún no han sido aclarados. Aunque en membranas obtenidas a partir de plaquetas humanas se ha descrito una supresión del efecto inhibitorio de las proteínas Gi sobre la AC tras su fosforilación por la PKC, este fenómeno ha sido descartado en pinealocitos, y se ha sugerido una fosforilación directa sobre la proteínas Gs o la propia AC. Por otro lado, la interacción de la A con los receptores α 1 y β -adrenérgicos, provoca una hiperpolarización en el pinealocito. Este efecto es debido a una corriente de salida de potasio a través de canales dependientes de Ca+2. La inducción de esta corriente está provocada por el aumento de la [Ca+2 ]i mediado por el receptor α 1, siendo además potenciada por la estimulación simultánea del receptor β . El significado fisiológico de esta hiperpolarización podría residir en favorecer la entrada de Ca+2 desde el medio externo gracias al aumento en el gradiente eléctrico provocado por dicho fenómeno. Las células pineales poseen además canales de Ca+2 dependientes de voltaje, cuya apertura incrementa la [Ca+2 ]i al permitir su entrada desde el medio externo. Estos canales pueden ser activados despolarizando la membrana del pinealocito con K+ , efecto que es inhibido por el nifedipino, lo que prueba que se trata de canales de Ca+2 dependientes de voltaje del tipo L. La elevación en los valores intracelulares de AMPc se traduce en la activación de la proteína cinasa dependiente de AMPc (proteína cinasa A [PKA]). La PKA a través de reacciones de fosforilación incrementa la actividad enzimática de la S AT induciendo la transcripción del gen que la codifica y la posterior traducción del AR m formado, además de estabilizar directamente la propia proteína una vez formada. De esta forma el sinergismo existente entre los receptores α 1 y β -adrenérgicos sobre la señal de AMPc también se hace patente en la actividad S AT que, tanto in vivo como in vitro, alcanza sus valores máximos tras la estimulación simultánea de ambos receptores. Además de valores elevados de AMPc, la activación de la S AT necesita de la hiperpolarización del pinealocito producida por la A. El incremento en la actividad S AT mediado por el AMPc requiere como primer paso el aumento en su expresión génica. Jorge Marquet Prueba de ello es que alcanzar la máxima actividad enzimática requiere de 5-6 hs de estimulación con A o agonistas β -adrenérgicos, siendo este efecto bloqueado por inhibidores de la transcripción como la actinomicina D. Las subunidades catalíticas de la PKA, activada por el AMPc, se traslocan al núcleo celular, donde fosforilan los residuos de serina de un factor de transcripción denominado CREB (cAMP responsive element binding protein). La forma fosforilada del CREB (p-CREB) regula la transcripción de los genes CRE (cAMP responsive element) y CREM (cAMP-responsive element modulator). La interacción del p-CREB con el CRE conduce a un aumento en la transcripción del gen de la S AT. La posterior traducción del AR m formado y la estabilización de la enzima, ambos procesos favorecidos directamente por la PKA, se traduce en el incremento nocturno en la actividad S AT y, en consecuencia, en la biosíntesis de melatonina. De forma simultánea, la interacción del p-CREB con el gen CREM induce la expresión y síntesis del factor de transcripción ICER (inducible cAMP early repressor), que es un potente represor de los genes inducibles por AMPc, uniéndose con una afinidad muy elevada a la secuencia CRE. El ICER ejerce efectos de carácter inhibitorio, reprimiendo tanto la expresión de la S AT como su propia transcripción. La importancia del papel que desempeña el ICER en el declive que experimentan tanto la cantidad como la actividad S AT hacia el final de la fase oscura ha sido bien establecida. En primer lugar, su transcripción está regulada por la inervación noradrenérgica procedente del ganglio cervical superior. En segundo lugar, la expresión del ICER presenta un claro ritmo circadiano muy similar al de la S AT, con un máximo entre las 4-6 hs previas al inicio de la fase luminosa del ciclo luz-oscuridad. En tercer lugar, la ausencia del dominio de fosforilación aminoterminal en el AR m del ICER pone en evidencia la inexistencia de un proceso de regulación postranscripcional y relaciona directamente su grado de expresión con su actividad. Por último, hacia el final de la fase oscura, el ICER inhibe su propia transcripción, siendo imposible su inducción en presencia de luz, tanto in vivo como in vitro. Aunque es evidente el papel del promotor CRE referente a la regulación de la expresión de la S AT, recientemente se ha descubierto un nuevo promotor denominado CCAAT, que es activado por miembros de una familia de proteínas denominada CATBP. El CCAAT actuaría de forma combinada con el CRE en la inducción transcripcional de la enzima. Hacia el final de la fase oscura del ciclo, la brusca disminución en la actividad S AT se produce de forma simultánea con el declive en la cantidad de la enzima y su AR m. Ello sugiere que, además de la inhibición en su expresión, debe existir algún mecanismo postranscripcional de inactivación rápida de la enzima. En este sentido Gastel et al han demostrado que la elevación nocturna en la actividad y cantidad de la S AT puede ser impedida de forma inmediata tras el bloqueo de la señal neural procedente del GCS mediante una exposición corta a la luz o tras 15 min de la administración de propranolol, un antagonista β adrenérgico. Jorge Marquet In vitro, el efecto del propranolol es bloqueado por la presencia del dibutiril-AMPc o inhibidores de la proteólisis. Estos datos evidencian una regulación rápida ejercida por el AMPc sobre la S AT, e impiden las reacciones de proteólisis y favorecen, de este modo, la estabilidad de la enzima. En ausencia de luz, este mecanismo actuaría de forma complementaria con la inducción transcripcional de la enzima mediada por el AMPc. Al finalizar la fase nocturna del ciclo, el efecto represor del ICER junto con la proteólisis de la enzima, activada tras la caída de los valores de AMPc (debido al descenso en la descarga de A), serían los elementos responsables en la disminución de la S AT hasta sus valores basales diurnos. Por último, en experimentos realizados in vitro se ha podido constatar la existencia de un mecanismo de retroalimentación negativa ejercido por la PKC sobre la ruta de segundos mensajeros asociada al receptor α 1-adrenérgico. En este sentido, una exposición previa de las células pineales a ésteres del forbol, ejerce un efecto inhibitorio sobre la hidrólisis de PIP2 y la entrada de Ca+2 producidos tras la estimulación con A o fenilefrina (PHE, agonista α 1adrenérgico). Tal y como se ha descrito hasta el momento, la biosíntesis de la melatonina se encuentra controlada principalmente por la inervación periférica noradrenérgica. Sin embargo, se sabe que la melatonina regula la fisiología del resto del sistema endocrino y es la responsable de sus adaptaciones circadianas y estacionales en relación con el fotoperíodo. o es de extrañar, por tanto, que los valores de hormonas circulantes modifiquen a su vez la síntesis de la hormona pineal. Ello le confiere un doble carácter de a) transductor neuroendocrino, transformando una señal nerviosa constituida por la liberación de A en otra endocrina mediante la síntesis de melatonina, y b) de transductor endocrinoendocrino, detectando cambios en la secreción de diversas hormonas que modifican la producción de melatonina. Especial atención merecen los esteroides gonadales debido a la fuerte influencia de la melatonina sobre la fisiología de la reproducción, actuando sobre el eje hipotálamo-adenohipofisario-gonadal de un modo generalmente inhibitorio. De la misma manera, las hormonas sexuales regulan las concentraciones circulantes de melatonina, actuando directamente sobre la pineal o modificando diversos aspectos funcionales de la vía neural que la inerva. Los cambios en los valores séricos de melatonina durante el ciclo del estro en la rata hembra constituyen un buen ejemplo de tales efectos. Resultados obtenidos en laboratorios, así como los aportados por diversos autores, señalan a las hormonas ováricas, estradiol (E2) y progesterona (Pg), como potentes agentes reguladores del metabolismo pineal. La presencia de receptores para hormonas ováricas ha sido ampliamente documentada desde la década de los setenta en estudios realizados por Cardinali. Mediante ensayos de unión empleando E2 y Pg marcadas con tritio, se identificaron receptores para ambas hormonas que presentaban una cinética de activación con características similares a las observadas en otros tejidos, tales como el útero u ovario. Por otra parte, un estudio reciente ha demostrado la presencia en la glándula pineal del AR m correspondiente al subtipo β del receptor de estrógenos (RE). Jorge Marquet Las variaciones más bruscas que afectan al metabolismo pineal durante el ciclo ovárico suceden durante la fase de proestro de la rata, momento en el que las concentraciones plasmáticas de E2 y Pg son máximas. Varios autores han descrito una disminución en los niveles nocturnos de melatonina pineal, así como en su excreción urinaria durante esta fase. También se ha encontrado un descenso en la actividad de la S AT pineal en las primeras horas de la noche del proestro, así como un descenso en la cantidad de serotonina y en la actividad HIOMT. En relación a la HIOMT, Morton y Forbes han aportado evidencias de una inhibición competitiva de la misma ejercida por el E2 y Pg a concentraciones que se encuentran dentro del rango fisiológico; asimismo, durante esta fase disminuye el contenido de fosfolípidos, proteínas, arginina vasopresina (AVP) y de péptido vasointestinal (VIP). También se ha encontrado una reducción en la actividad AC y contenido de AMPc en glándulas obtenidas de ratas en proestro e incubadas in vitro con A. En sintonía con estos resultados, en nuestro laboratorio hemos observado que la estimulación in vitro de receptor α1-adrenérgico es incapaz de potenciar la respuesta β en pinealocitos procedentes de ratas hembras en fase de proestro. Con el objeto de confirmar si los efectos anteriormente descritos están mediados por los esteroides ováricos, se han estudiado las consecuencias de su eliminación mediante ovariectomía bilateral (OVX) y su posterior reposición en forma de implantes subcutáneos o inyecciones de E2 y Pg. La OVX afecta a la glándula pineal desde un punto de vista morfológico y funcional. Esta manipulación quirúrgica produce un incremento en el peso de la glándula , así como claras evidencias de hipertrofia. Los cambios en la bioquímica pineal que acompañan a la OVX son diversos y señalan, al igual que las evidencias reseñadas en el apartado anterior, hacia una regulación de carácter inhibitorio ejercida por las hormonas ováricas. Tras la OVX se produce un incremento en la producción nocturna de melatonina , en la actividad S AT, en la actividad HIOMT, en el contenido de fosfolípidos, en la actividad AC en respuesta a la estimulación con A, y en los valores de AMPc producidos en respuesta a la estimulación α 1-β -adrenérgica. Utilizando otra estrategia experimental, en nuestro laboratorio hemos abordado el estudio de la regulación esteroidea de la función pineal antagonizando químicamente las acciones del E2 y Pg, y observando posteriormente su efecto sobre la respuesta del pinealocito a la estimulación adrenérgica. Con este fin se cuantificaron los valores de AMPc producidos tras la estimulación adrenérgica de células pineales procedentes de ratas hembra en proestro tratadas con el antiestrógeno tamoxifeno (Tx) y el antiprogestágeno RU486. Los resultados obtenidos evidenciaron que la administración de Tx o RU486 incrementó la respuesta β o α 1-β -adrenérgica, existiendo potenciación α 1-β únicamente cuando se antagonizó la acción de ambas hormonas ováricascon la combinación Tx + RU486. Con respecto a los efectos producidos tras la administración de E2 y Pg a animales OVX, los datos aportados por diferentes autores son contradictorios debido a las diferencias en las dosis y pautas de tratamiento utilizadas. La administración de E2 abole la hipertrofia producida por la OVX, reduce los valores nocturnos de melatonina y actividad HIOMT, y reduce la actividad S AT incrementada tras la OVX. Jorge Marquet El tratamiento con E2 de ratas OVX bloquea el incremento en los valores de melatonina y serotonina pineal inducidos por la administración de ISO, así como los valores séricos de melatonina y la excreción urinaria de su principal metabolito, la 6-sulfatoximelatonina, tras el mismo tratamiento. Asimismo, el estrógeno administrado in vivo inhibe la activación de la AC y el aumento en las concentraciones de AMPc en pineales estimuladas in vitro con A. Por último, cabe reseñar que se han aportado datos referidos a una reducción en la densidad de receptores α 1 y β adrenérgicos en la glándula pineal tras la administración de E2 a ratas OVX. En cuanto al papel que desempeña la progesterona, existen evidencias de que podría ejercer un efecto modulador de carácter inhibitorio sobre el metabolismo pineal. En esta dirección apuntan la disminución en la producción de melatonina en ratas OVX tratadas con Pg o con E2 + Pg, así como el bloqueo en la síntesis de serotonina y melatonina inducido por la administración de ISO a animales OVX e inyectados con el esteroide. Sin embargo, datos recientes señalan que, al menos durante la etapa peripuberal, la Pg parece no tener efecto alguno sobre la función pineal. Los resultados previos aportados por diversos autores, permitieron plantear la hipótesis de que, en ratas ciclantes, la reducción en el pico nocturno de melatonina observada durante la fase de proestro podría ser la consecuencia de una acción reguladora de carácter inhibitorio sobre el metabolismo pineal ejercida por los esteroides ováricos, y realizada, entre otros mecanismos, a través de la regulación directa de la sensibilidad del pinealocito a la estimulación adrenérgica. Con el fin de verificar la veracidad de esta hipótesis, Hernández Díaz et al procedieron a la incubación de células pineales, procedentes de ratas OVX, en presencia de concentraciones fisiológicas de E2, estudiando el efecto de tal exposición sobre varias respuestas del pinealocito a la estimulación con agonistas noradrenérgicos. Observaron que el tratamiento directo con E2 provoca una disminución en la biosíntesis y liberación de melatonina inducidas por la estimulación β o α 1 + β adrenérgica. Este efecto es debido a que el estrógeno provoca una disminución tanto en la acumulación de AMPc como en la hidrólisis de fosfatidilinositol, que se producen en respuesta a la activación de los receptores β - y α 1-adrenérgicos respectivamente. Además, encontraron que la incubación con E2 disminuye sensiblemente el incremento en la [Ca+2 ]i inducido por la estimulación del receptor α 1-adrenérgico o por una despolarización con potasio. Por otro lado, la atenuación de la respuesta β -adrenérgica ejercida por el estradiol involucra un mecanismo anterior a la activación de la AC, y que es independiente de modificaciones en la expresión de proteínas G. Prueba de ello es que la acumulación de AMPc provocada por la estimulación directa de la AC con forskolina, o por la incubación de las células con toxina colérica, no se ven afectadas por la presencia de estradiol en el medio de cultivo. De forma alternativa, el estradiol podría regular la expresión de los receptores adrenérgicos, o bien sus mecanismos de acoplamiento con la AC o la proteína G. Los resultados obtenidos por Hernández Díaz et al indican que la modulación de la respuesta de los receptores adrenérgicos producida por el estrógeno se lleva a cabo a través de un mecanismo de naturaleza genómica. Jorge Marquet En este sentido, identificaron la presencia de los subtipos α y β del receptor de estradiol en las células pineales. Además, observaron que el efecto ejercido por el estrógeno precisa de una latencia de 48 hs, y que es necesario el acceso de la hormona al interior del pinealocito, puesto que la regulación de la sensibilidad de las células pineales a la estimulación adrenérgica no se reproduce cuando se bloquea el paso del E2 a través de la membrana plasmática mediante su acoplamiento a albúmina bovina. Tal y como demuestran las evidencias descritas hasta el momento, las hormonas ováricas son capaces de modular la sensibilidad del pinealocito a la estimulación noradrenérgica. Sin embargo, se ha demostrado la existencia de una regulación mutua entre la E y los esteroides sexuales. En este sentido, una serie de evidencias experimentales aportadas por Cardinali indican que la E liberada desde los terminales simpáticos modula la cinética del RE. Según el modelo clásico aceptado como mecanismo de acción del E2, la hormona, una vez que atraviesa la membrana plasmática, interacciona con sus receptores citoplasmáticos, dando origen a un complejo estrógeno-receptor que posteriormente se dirige al núcleo donde ejerce sus efectos mediante la interacción con las secuencias específicas de AD . En glándulas pineales privadas de la presencia de E debido a la degeneración de los terminales noradrenérgicos provocada por la GCSx, se ha observado una disminución en la cantidad del RE presente tanto en citoplasma como en el núcleo, así como una inhibición de la síntesis de proteínas inducida por el E2. Este efecto es revertido por la administración de E a animales ganglionectomizados. Además, mediante estudios realizados utilizando agonistas y antagonistas de los receptores adrenérgicos, se ha probado que es precisamente el receptor β el principal involucrado en la modulación de la sensibilidad de la glándula pineal a la acción de los estrógenos. Así, la administración de propranolol, un antagonista β -adrenérgico, bloquea totalmente el paso del RE desde el citoplasma hacia el núcleo del pinealocito. Las hormonas esteroideas ejercen sus efectos neuromoduladores sobre el sistema nervioso a través de mecanismos que implican acciones tanto a nivel presináptico, regulando los procesos de biosíntesis y liberación de neurotransmisores, como postsinápticamente, modificando la sensibilidad de las células nerviosas a los mismos. Este último tipo de efectos comprenden acciones sobre el número y/o estado de activación de los receptores neuronales, así como sobre los sistemas intracelulares de transducción de las distintas señales nerviosas. La neurotransmisión noradrenérgica se ofrece como un excelente modelo para el estudio de las modificaciones ejercidas por los esteroides sobre la respuesta a los neurotransmisores. Se trata de un sistema ampliamente estudiado, donde se han caracterizado los tipos de receptores implicados, los distintos mecanismos de señalización intracelular asociados a los mismos y los procesos de intercomunicación entre ellos. Por otro lado, numerosas evidencias experimentales indican que los valores circulantes de hormonas ováricas modulan el funcionamiento de los circuitos noradrenérgicos cerebrales pre y postsinápticamente, y que están implicados en la fisiología reproductiva. Para abordar el estudio a escala celular de los mecanismos que subyacen en tales efectos, el pinealocito se ofrece como un buen modelo puesto que: a) una vez dispersas, las células pineales constituyen una preparación postsináptica pura; b) Jorge Marquet dispone de un sistema de transducción noradrenérgico con características idénticas a las observadas en otros lugares del sistema nervioso, tales como hipotálamo y corteza; c) dispone de receptores intracelulares para E2 y Pg; d) se han aportado pruebas de que la biosíntesis y liberación de melatonina pineal se encuentra regulada por las hormonas ováricas, y e) existen evidencias de que tales acciones pueden ser ejercidas a escala postsináptica mediante la modulación de la respuesta del pinealocito a la estimulación noradrenérgica. Se está iniciando la era farmacológica del tratamiento patogénico de la enfermedad de Alzheimer (EA), el gran problema bio-médico-psicosocial que la humanidad ha de resolver. El creciente conocimiento de su genética, biología y bioquímica, así como la progresiva precisión diagnóstica en fases muy iniciales están permitiendo desarrollar ensayos clínicos con agentes que tratan de retrasar la aparición de los primeros síntomas, demorar o detener su progresión. Una de estas esperanzadoras estrategias puede ser la terapéutica hormonal sustitutiva (THS) con administración de estrógenos a mujeres posmenopáusicas. El hecho de que éstas vivan por regla general el último tercio de su existencia en situación de deficiencia estrogénica puede explicar la mayor prevalencia e incidencia de la enfermedad en el sexo femenino. o son todavía concluyentes las diferencias neuropatológicas, clínicas, historia natural y respuesta a fármacos entre mujeres y varones, aunque sí parece demostrado que ser portador de uno o dos alelos APOE e 4 confiere un riesgo genético sustancialmente mayor al sexo femenino. La condición de mujer está asociada probablemente a un comienzo más temprano (más cerca de los 65 años) de la enfermedad. En una serie de 22 gemelas en las que había al menos una con EA, se encontraron ocho monocigóticas que habían sido histerectomizadas. Todas ellas evidenciaban una tendencia a desarrollar la enfermedad en edades más tempranas que sus cogemelas. Se afirma que la demencia alzheimeriana femenina cursa con más trastornos del lenguaje, mayores problemas de comportamiento y seudoperceptivos y mayor déficit de memoria semántica y episódica verbal. En esta diferenciación varón-mujer no parece tener papel alguno el grado de escolarización. La plausibilidad del uso de estrógenos frente a la EA se fundamenta hasta ahora más en datos de experimentación animal que en estudios epidemiológicos o en resultados de ensayos clínicos. o obstante, tiene un gran significado que el primer ensayo clínico a gran escala de prevención primaria, ya en marcha en los EE.UU., se esté realizando con THS. La problemática del mecanismo de acción de los estrógenos en el cerebro y de sus efectos sobre las funciones cognitivas y el envejecimiento cerebral recibe un creciente interés científico y clínico. Prácticamente todos los meses se publican nuevos datos sobre sus propiedades neuroprotectoras. Las hormonas ováricas foliculares tienen efectos pleiotrópicos en el cerebro. Participan en todos los procesos que mantienen la fisiología neuronal: aporte y consumo de oxígeno y glucosa, síntesis y degradación de proteínas y comunicación interneuronal. Los esteroides gonadales son neuroprotectores por su acción estimuladora de supervivencia neuronal, crecimiento dendrítico-axonal y neuroplasticidad. Jorge Marquet Hay una selectividad regional en la existencia de receptores de estrógeno en las neuronas. Además de estar en las áreas neuroendocrinas, la máxima concentración ocurre en las células colinérgicas del sistema límbico (amígdala, corteza entorrinal y zona CA 1 del hipocampo), así como en todo el manto neocortical asientos iniciales de las lesiones de la EA cuyas grandes neuronas piramidales van sucumbiendo a lo largo de la progresión de la enfermedad. Las neuronas del núcleo basal de Meynert, también especialmente dañadas en esta afección, tienen receptores para el estradiol circulante; de manera que la vulnerabilidad selectiva lesional sistemática propia de la EA coincide llamativamente con la topografía de los receptores estrogénicos. El subtipo alfa de receptor estrogénico se localiza, sobre todo, en el hipotálamo; el ß está más extendido y aparece también en los astrocitos. Se ha encontrado asociación entre la EA y los polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción del gen del receptor estrogénico alfa en el intrón 1 y el exón 2 en una población japonesa. Pero, este hallazgo no ha sido confirmado posteriormente al estudiar la actividad de transcripción de este gen, ni en enfermos japoneses ni en pacientes de raza blanca. Los mecanismos de acción de los estrógenos en el cerebro no difieren esencialmente de los que tienen lugar en otros órganos diana. Como en la célula endotelial, osteoblasto o célula mamaria, los estrógenos entran en las neuronas, se translocan al núcleo, interactúan con el receptor, se ligan al AD y activan la transcripción de genes susceptibles a estas hormonas sexuales. Pero también hay receptores estrogénicos en la superficie celular que se acoplan con proteínas citosólicas transductoras de señal responsables de efectos rápidos de señalización aguda. Por el mecanismo genómico, los estrógenos modulan la síntesis, liberación y metabolismo de muchos neuropéptidos y neurotransmisores, así como la expresión de sus receptores. A través de los mecanismos no genómicos, los estrógenos modulan la excitabilidad eléctrica y el funcionamiento de las sinapsis, al igual que la morfología neuronal y la sinaptogénesis. Ya se ha descubierto el mecanismo no genómico del estradiol sobre la célula muscular de la pared arterial. Activa la proteína del canal Maxi-K, lo abre, sale K, baja la actividad eléctrica celular, se relaja y produce vasodilatación. Hay interacción entre los mecanismos genómicos y no genómicos. En el cerebro se da, además, la peculiaridad de que se sintetizan neuroesteroides (dehidroepiandrosterona, estrógenos, andrógenos), bien de novo por las propias neuronas, bien a partir de precursores circulantes, de manera que el sistema nervioso central no sólo es órgano diana de los estrógenos sino además fuente esteroide. La fisiopatología de la EA, los mecanismos moleculares de la patología que acontece (pérdida neuronal hipocámpica y neocortical, pérdida de sinapsis, formación de placas neuríticas y ovillos neurofibrilares, reacción inflamatoria, alteración de sistemas de neurotransmisores, excitotoxicidad y oxidación), se va conociendo más y más aunque la causa o las causas primeras se resisten a ser descubiertas. Jorge Marquet Puede asumirse que otro tanto ocurre en los casos de influencia poligénica con baja penetrancia (el 98% del total). Se puede hacer un parangón paso a paso entre esas cascadas patogénicas y los posibles efectos beneficiosos de los estrógenos documentados de forma experimental. El alelo e 4 del gen APOE es el factor de riesgo o susceptibilidad genética más importante para sufrir EA, aunque su mecanismo proteómico no está definitivamente aclarado. Los estrógenos modulan la expresión de APOE y pueden reducir la acumulación de este péptido en las placas neuríticas. El riesgo ligado a la isoforma e 4 se reduce significativamente en las mujeres que reciben THS. Aunque en las mujeres no hay un riesgo mayor de demencia vascular con respecto a los varones, existe una asociación entre factores vasculares (singularmente hipertensión arterial) y la EA de inicio a edades tardías. Por tanto, la prevención o el tratamiento de la enfermedad vascular puede retrasar la edad de aparición de los primeros síntomas. Este hecho del solapamiento y efecto clínico sumatorio entre enfermedad cerebrovascular del tipo EA lleva a considerar estrategias terapéuticas comunes para ambos procesos. Los estrógenos tienen un papel protector frente a la isquemia cerebral y una acción antiagregante plaquetaria; median la expresión de la OS endotelial productora de O vasodilatador; aumentan la señal de monofosfato de guanosina cíclica en la microvasculatura cerebral; reducen las lipoproteínas de baja densidad (LDL) aumentando las lipoproteínas de alta densidad (HDL), y disminuyen la hiperuricemia. En el infarto isquémico experimental, la neuroprotección estrogénica, que tiene una ventana terapéutica de 3 hs, es independiente del receptor alfa. La THS aumenta significativamente la perfusión cerebral estimada tanto mediante SPECT como con técnicas de PET. El estradiol modula la homeostasis de la glucosa cerebral en ratas ovariectomizadas, aumenta la recaptación de glucosa en un 120% y mejora su transporte. En la EA hay un flujo sanguíneo reducido en las zonas temporal y parietal. La THS aumenta este flujo regional. Muchos enfermos con EA tienen hiperintensidades en la señal de resonancia magnética a nivel de la sustancia blanca hemisférica que suelen ser de naturaleza isquémica por microangiopatía (hipertensiva, diabética, amiloidea, etc.). Las mujeres que reciben THS tienen menos lesiones de este tipo. El depósito, acumulación y agregación del fragmento neurotóxico amiloide ß 42 origen de las placas neuríticas están en la base de la génesis de la EA. Este fragmento se produce por el desdoblamiento anómalo de la proteína precursora que realizan una ß y alfa secretasas en lugar de hacerlo la gama secretasa en su metabolismo normal. El 17 ß estradiol desvía el catabolismo patológico hacia el fisiológico secretor. Del mismo modo, a concentraciones normales, esta hormona disminuye la producción de amiloide ß en cultivo de neuronas de embriones humanos y atenúa el daño que este péptido produce sobre los sinaptosomas. Jorge Marquet También la testosterona, que por acción de una aromatasa pasa a estradiol en el cerebro, disminuye la producción de amiloide ß en ratas al estimular la secreción del fragmento no amiloidogénico de la proteína precursora. Surge así la posibilidad de usar la hormona masculina en varones de mayor edad como protectora frente a la EA. La expresión de esta aromatasa en los astrocitos se activa cuando aparece neurodegeneración, lo que convierte a la propia enzima en neuroprotector al estimular la producción local de estrógenos. Los estrógenos forman en la microglía un sistema regulador que puede frenar la reacción inflamatoria que la placa neurítica produce a su alrededor. En la EA se produce un aumento de oxidación de lípidos cerebrales, de hidratos de carbono, de proteínas y de AD . Los radicales libres que se forman superan los mecanismos defensivos antioxidantes y dañan las neuronas. Estos radicales se encuentran en los ovillos neurofibrilares y en las placas neuríticas asociados con el proceso inflamatorio. Los estrógenos, independientemente de la activación de su receptor, tienen acción antioxidante protectora del estrés oxidativo. El 17 ß estradiol es un potente inhibidor de la peroxidación lipídica catalizada por el hierro en tejido cerebral. Los estrógenos protegen frente a la isquemia cerebral experimental a través de un mecanismo no genómico de eliminación de radicales libres derivados del estrés oxidativo independiente del flujo sanguíneo. Los factores neurotróficos están implicados en la fisiopatología de la EA. Los receptores de estrógenos y las neurotrofinas ( GF y BD F) se colocalizan en las mismas neuronas. El estrógeno forma un complejo con su receptor, estimula ciertos genes y, así, aumenta la síntesis del receptor de GF e incrementa la expresión de neurotrofinas o de su receptor trkA. La THS influye en los valores de BD F AR m y de esta proteína, sobre todo en el hipocampo, fomentando su conectividad. En modelos de ratas con lesión hipocámpica por ácido kaínico se ha comprobado que el estradiol ejerce un efecto neuroprotector que depende de la interacción cruzada del receptor estrogénico y del receptor para el factor de crecimiento similar a la insulina tipo 1 (IGF-I). La disregulación de los receptores de glutamato pueden originar muerte neuronal a través de mecanismos de excitotoxicidad que implican la entrada excesiva de calcio en la célula. En la EA, las grandes células piramidales corticales e hipocámpicas pueden sucumbir por exceso de estimulación glutamatérgica. Los estrógenos protegen estas células de este efecto tóxico. Las ratas ovariectomizadas tratadas con estrógenos aumentan los receptores MDA para glutamato en neuronas hipocámpicas. En la sintomatología, progresión y gravedad de la EA, el número de neuronas que van muriendo es decisivo. El 17 ß estradiol es un potente inhibidor in vitro de la muerte neuronal en cultivos de líneas celulares de gliomas y neuroblastomas. Se han publicado más de 18 trabajos que confirman estos hallazgos en 10 tipos diferentes de cultivos neuronales frente a catorce tipos distintos de lesiones. Jorge Marquet El daño neuronal ocurre simultáneamente con las alteraciones neuríticas y sinápticas. Las neuronas deprivadas de acción estrogénica pierden sinapsis, espículas dendríticas y arborización axonal. Los estrógenos promueven el crecimiento espicular y refuerzan la formación de sinapsis, sobre todo a nivel hipocámpico. Asimismo modulan la expresión del AR m de neuromodulina que elonga los axones y contribuye a la sinaptogénesis. Los cambios en los sistemas de neurotransmisores están inextricablemente ligados a la enfermedad estructural de la EA. El sistema más precoz e intensamente alterado es el de inervación colinérgica cortical e hipocámpica a través de las proyecciones desde el núcleo de Meynert y demás núcleos del prosencéfalo basal. Este déficit de acetilcolina es el fundamento del uso de los inhibidores de la acetilcolinesterasa en el tratamiento de la EA. Los estrógenos aumentan la actividad de la colina acetiltransferasa sintetizadora de acetilcolina y la concentración de este neurotransmisor. Muestran una gran afinidad en la recaptación de colina para la síntesis de acetilcolina. Reducen la pérdida de colina acetiltransferasa secundaria a la lesión de la fimbriafórnix. Corrigen el defecto de aprendizaje originado por la administración del antagonista muscarínico escopolamina. Está ampliamente documentada la influencia de los estrógenos sobre el sistema colinérgico y sobre otros sistemas de neurotransmisión (serotoninérgico, catecolaminérgico y dopaminérgico). En suma, el papel beneficioso que pueden tener los estrógenos en la patogenia de la EA tiene un sustento racional experimental bastante sólido. Sin embargo, aún no se han demostrado sus efectos en un modelo animal adecuado (p. ej., en ratones transgénicos tipo PDAPP) para ver si influyen la producción excesiva de amiloide ß , formación de placas neuríticas, aparición de neuritas distróficas o cambios astroglióticos. Esta es la estrategia más prometedora para demostrar que un agente previene, detiene o retrasa la enfermedad. En general, las acciones neurobiológicas de los estrógenos comentadas, como compuestos altamente lipofílicos que son y que atraviesan con facilidad la barrera hematoencefálica, se han logrado con una concentración en el cerebro 10 veces mayor que en plasma. El valor plasmático en el curso de la THS varía entre 1 y 10 nM/ml. Por tanto, la concentración cerebral de estrógenos oscilará entre 10 y 100 nM/ml. Varios de los estudios en animales aquí citados se realizaron con concentraciones cerebrales inferiores a las que se alcanzan con THS a las dosis más habituales. o hay duda respecto al papel que las hormonas sexuales desempeñan en la maduración, diferenciación y regulación de los sistemas neurales cerebrales a lo largo de la vida. Es importante seguir estudiando la correlación que puede existir entre marcadores hormonales y rendimiento intelectual. Por ejemplo, en un estudio llevado a cabo en 39 mujeres con cognición normal, de edades comprendidas entre 65 y 90 años, con 9 años de promedio de escolaridad, se comprobó asociación positiva entre valores circulantes altos de estradiol y mejor memoria verbal, así como valores bajos y mejor memoria visual. Jorge Marquet Los valores de testosterona se correlacionaban positivamente con mejor fluencia verbal. Sin embargo, no son definitivos los estudios que defienden que los estrógenos tienen efectos positivos sobre las funciones cognitivas tanto en estudios animales como en humanos. Todos los estudios de observación entre rendimiento cognitivo y THS están sujetos a importantes sesgos porque hay factores como edad, nivel cultural y estado afectivo que influyen en los resultados. Los pretendidos efectos específicos favorables de los estrógenos sobre la memoria verbal han de demostrarse corrigiendo estas variables y teniendo en cuenta que la mujer, por su misma condición, tiene mayor fluencia verbal e interpreta mejor la información emocional. Se ha comprobado impecablemente, mediante resonancia magnética funcional, que los estrógenos administrados a dosis terapéuticas (1,25 mg/día de estrógenos equinos conjugados) durante sólo 14 días, en un diseño aleatorizado, doble ciego frente a placebo, a voluntarias posmenopáusicas de 33 a 61 años, cambian los patrones de activación de los circuitos cerebrales durante la realización de pruebas de memoria de trabajo verbal y no verbal. Los estrógenos activan la corteza temporal superior y frontal inferior demostrando su acción de plasticidad funcional sobre los sistemas de memoria. Las pacientes con el déficit estrogénico propio del síndrome de Turner tienen defectos de percepción visuoespacial y memoria no verbal. En ellas, la THS consigue mejoría de estos síntomas neuropsicológicos, aunque no se ha fijado todavía la edad en que se ha de iniciar esta terapéutica, la dosis y su duración. La edad de la menarca se correlaciona negativamente con la de inicio de la EA. Al contrario, la edad de la menopausia se asocia positiva y significativamente con el tiempo en que se manifiestan los primeros síntomas de la enfermedad, argumento indirecto de que el momento de deprivación estrogénica puede influir y anticipar la expresión clínica del proceso. La edad de la menarca y sobre todo de la menopausia podrían ser marcadores clínicos de la influencia de los esteroides ováricos sobre la función cerebral. El estudio británico de una cohorte nacida en 1946 reveló que las puntuaciones en los tests cognitivos en edades juveniles eran tanto más altas cuanto más tarde ocurría la menopausia. Desde 1994 se han publicado diversos trabajos que abogan en favor de que la THS reduce el riesgo de padecer EA al tiempo que insisten en que la mayor incidencia de esta enfermedad en las mujeres puede ser debido a la deficiencia estrogénica posmenopáusica. Todos ellos son criticables metodológicamente por su diseño y hay que tener cautela en la interpretación de estos resulta dos. Se han realizado otros estudios longitudinales que, en gran parte, corrigen los defectos metodológicos de los anteriores al recoger más correctamente los datos concernientes al uso de THS y hacer un seguimiento prospectivo de la muestra antes del desarrollo de la enfermedad y tras la aparición de la misma. En el estudio italiano se defiende la hipótesis de que la THS reduce la prevalencia de EA en mujeres posmenopáusicas, lo mismo que en el estudio epidemiológico de Rochester, Minnesota. Otros trabajos han arrojado resultados dispares. Un estudio holandés fijó su atención en la influencia del uso de estrógenos sobre la aparición de EA antes de Jorge Marquet los 65 años, forma de inicio en edad precoz en la que el factor genético es más importante que en el caso de inicio tardío. Quedó demostrado el papel neuroprotector de la THS. Paganini-Hill indica que la THS disminuye el riesgo de EA en alrededor de un 50%. En la Universidad de Columbia, en la Clínica Mayo y en la Universidad Johns Hopkins está en marcha un ensayo que trata de determinar si los estrógenos reducen el declinar cognitivo y retrasan la EA entre mujeres con riesgo de padecerlo por los antecedentes familiares que en ellas existen. Es un ensayo de prevención que incluirá a 900 mujeres sanas de 65 o más años que durará 3 años. Tendrá tres brazos (uno recibirá estrógenos equinos conjugados, otro éstos más medroxiprogesterona, y el tercero sólo placebo). Aunque el resultado primero que se busca es si hay disminución de incidencia de demencia, se tomarán en cuenta otros posibles resultados secundarios (tests neuropsicológicos cognitivos, medida del estado de ánimo, escala de actividades de la vida diaria y biomarcadores). La investigación presente y futura será la clave para encontrar respuestas inequívocas a la cuestión. El Congreso de los EE.UU. indicó al gobierno que se iniciara un ensayo clínico a gran escala sobre la prevención primaria de osteoporosis, enfermedad cardiovascular y deficiencias vitamínicas en mujeres posmenopáusicas mayores de 64 años. Es la Women's Health Initiative (WHI), auspiciada por los IH desde 1993, que tendrá una duración de 8 a 12 años y cuyos resultados se conocerán después del 2005. El reclutamiento de 164.500 mujeres procedentes de 40 centros finalizó en octubre de 1998. Se comparará el efecto de una dieta baja en grasas, la administración de THS (diferenciando el uso de estrógeno solo o combinado con progestágeno) o de calcio y vitamina D. Un subgrupo de 8.000 mujeres de la rama que reciba THS formará un estudio aparte (WHI-Memory Impairment). El objetivo es conocer la incidencia de demencia de todo tipo tras el uso de esa terapéutica. La hipótesis que se pretende probar es si la THS previene o retrasa la aparición de demencia en comparación con placebo. Han comenzado los ensayos con moduladores selectivos de los receptores estrogénicos (SERMS) para conocer su efecto sobre la cognición y prevención de demencia. El raloxifeno está siendo investigado, dentro de un ensayo diseñado para conocer su efecto sobre la osteoporosis, para ver si además influye o no sobre la aparición de deterioro cognitivo asociado a la edad o sobre la incidencia de demencia. Los datos experimentales dan más sustento al efecto estrogénico neuroprotector que al neurorreparador. Por ello es más racional llevar a cabo estudios de prevención primaria con THS sobre la EA en mujeres posmenopáusicas que diseñar ensayos de uso de la misma en pacientes con la enfermedad ya desarrollada. En 1986, sobre la base de que el estradiol mejoraba la función cerebral inhibiendo la monoaminooxidasa y promoviendo la colina acetiltransferasa, se observó que esta hormona (2 mg por vía oral durante 6 semanas) produjo beneficio sintomático neuropsicológico en 7 enfermas con EA. Jorge Marquet Los siguientes ensayos se hicieron también con deficiente diseño y reducida muestra. En el estudio de casos y controles de Henderson et al se incluyó a 143 mujeres con EA (70 casos con diagnóstico necrópsico). Las que recibieron THS puntuaban significativamente mejor en el mini-examen de Folstein con respecto a las no tratadas (16,6 frente a 9,9). Honjo et al han defendido desde hace varios años el valor terapéutico de la THS en la EA, destacando el efecto beneficioso sobre algunos síntomas, concretamente el defecto de memoria semántica estimado por el Boston aming Test. En ensayos retrospectivos recientes se encuentra que el uso en el pasado de THS tiene probablemente un pequeño efecto positivo sobre el ritmo de pérdida cognitiva que va teniendo lugar en mujeres con EA. La revista eurology dedicó un suplemento entero al papel de las hormonas ováricas en la cognición y la demencia, que recogía las ponencias de un simposio celebrado en Madrid en agosto de 1996. Allí, Birge habla de resultados muy prometedores de los ensayos clínicos realizados hasta la fecha, pero clama por la necesidad de otros con muestras amplias y bien controlados. Aparecieron ensayos pilotos anecdóticos en los que se aplicaron estrógenos por vía transdérmica (50 mg de 17 ß estradiol más 2,5 mg de medroxiprogesterona diarias durante 3 meses) a pacientes posmenopáusicas víctimas de EA con «impresión global favorable». En general, los datos de estos ensayos indican que, si hay beneficio terapéutico, el efecto dura mientras ésta se aplica, pero cesa en cuanto se retira. En el estudio realizado entre octubre de 1995 y enero de 1999 por el consorcio Alzheimer's Disease Cooperative Study Unit (ADCSU), no se encontró eficacia alguna sobre la progresión de la enfermedad con la administración de estrógenos durante un año ni mejoría cognitiva o funcional. En él intervinieron 120 mujeres con EA, histerectomizadas con anterioridad (lo que evitó la administración concomitante de progesterona), con edad media de 75 años y enfermedad de grado leve o moderado. Con todo, se insiste en la necesidad de seguir realizando ensayos para probar si la THS previene o retrasa la aparición de la enfermedad. Se editorializa que la THS para tratar la EA es «una teoría plausible con ensayo clínico negativo», hasta el momento. En un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado frente a placebo, publicado de manera preferente por la revista, no apreciaron mejoría sintomática sensible en 46 enfermas que recibieron estrógenos equinos conjugados durante 16 semanas. Se advierte que el diseño no permite prejuzgar si los estrógenos administrados durante mucho más tiempo pueden mejorar la EA, si puede haber interacciones entre ellos y otros fármacos anti-EA o si tienen presuntos efectos en la prevención o retraso del inicio de los síntomas de esta enfermedad. Complementando el dato experimental del efecto colinérgico de los estrógenos está el hecho clínico de que la THS aplicada simultáneamente con la administración de tacrina potencia su beneficio terapéutico. Se comprobó que, en el 14,4% de 318 pacientes que hicieron uso combinado de ambos tratamientos, la mejoría era mayor que cuando se usaba solo el anticolinesterásico. También hay datos de que el uso concomitante de estrógenos y donepezilo trae consigo mayor beneficio terapéutico que el empleo solitario de éste. Jorge Marquet Están en marcha ensayos clínicos controlados sobre esta hipótesis que incluyen también la rivastigmina. o va a hacerse esperar la terapéutica combinada de éste y de otro tipo. La THS refuerza la acción de los antipsicóticos en mujeres posmenopáusicas con esquizofrenia. Cabe especular sobre un sinergismo semejante ante las alucinaciones e ideas delirantes que con elevada frecuencia aparecen en la EA en su período florido. Los ensayos clínicos a gran escala de tratamiento de la EA con TSH están siendo llevados a cabo con rigurosos protocolos y van a estudiar tanto la eficacia como la tolerancia de esta terapéutica. Como claro ejemplo de la importancia de la futura farmacogenética se encuentra la posible influencia del genotipo APOE sobre la eficacia de la THS. Se benefician de ella más las e 4 negativas que las positivas. Éstas tienen un riesgo relativo de EA de 0,13 comparadas con las que no son tratadas con hormonas en el caso de ser heterocigóticas APOE e 4 y de 0,4 si no son portadoras de este alelo. Cada vez es más abundante la bibliografía médica sobre el papel intermediario de riesgo que tiene el estrés oxidativo para que actúen diversas neurotoxinas. Los componentes epigenéticos (mitocondria, otras organelas, membranas, modificación de proteínas) son las dianas para la acción de estas neurotoxinas, incluidos los radicales libres. Los estrógenos son antioxidantes más potentes que la propia vitamina E. Se ha encontrado que los estrógenos benefician la enfermedad de Parkinson en mujeres posmenopáusicas en su fase precoz, antes de iniciar el tratamiento con levodopa. El 17 ß estradiol a dosis altas por vía transdérmica durante 2 semanas demostró efectos clínicos antiparkinsonianos. Ya se había observado antes la influencia positiva de la THS en pacientes parkinsonianas en las que no se asoció demencia. Kompoliti clasifica los efectos de los estrógenos sobre el sistema dopaminérgico en neuroprotectores y sintomáticos y se plantea el uso de THS tanto para prevenir la aparición de enfermedad de Parkinson y otros trastornos del movimiento en mujeres posmenopáusicas como para aliviar su sintomatología. Se recomienda cautela al valorar los datos existentes respecto a la potencial iatrogenia de la THS. Su uso a largo plazo (5-10 años) plantea el problema de riesgo de efectos nocivos sobre mama y endometrio. o es ocasión de comentar su papel protector de osteoporosis, enfermedad cardiovascular aún cuestionada, cáncer colorrectal, atrofia urogenital o mantenimiento del grosor cutáneo. La THS eleva ligeramente el riesgo de cáncer de mama durante el tiempo de su aplicación, riesgo que persiste algo tras su supresión y desaparece a los 5 años de haberla interrumpido. El riesgo de cáncer de endometrio se reduce sustancialmente con el empleo concurrente de estrógenos y progestágenos. Sin embargo, los resultados de un estudio sobre 46.355 mujeres indican que el régimen combinado de estrógenos-progestágenos aumenta el riesgo de cáncer de mama paralelamente a los años de utilización. Este riesgo mayor está ampliamente limitado a las mujeres que están haciendo uso de la THS en el momento del estudio o que la han usado poco antes y guarda relación directa con la duración del tratamiento. Jorge Marquet La THS aplicada durante 2 o 3 años para alivio de los síntomas climatéricos no conlleva riesgo alguno de cáncer. La vigilancia mediante biopsia de endometrio es siempre accesible y la neoplasia que puede provocarse se diferencia claramente. La hemorragia endometrial que sigue a la supresión de progesterona puede empeorar la demencia de la EA. Los datos epidemiológicos relativos al empleo de la THS en la prevención de la EA en mujeres posmenopáusicas son alentadores pero no tienen aún un valor definitivo. Hay todavía inconsistencias. Los resultados de los ensayos clínicos de tratamiento de la enfermedad (mejoría sintomática o retraso de la progresión) son, por el contrario, desalentadores. o todo resultado con valor estadístico se traduce necesariamente en mejoría clínica consistente. Es un imperativo esperar a que los megaensayos clínicos en curso finalicen. El ginecólogo se encuentra con un panorama THS/EA del máximo interés. Hay motivo para congratularse y superar los retos éticos y logísticos que se plantean. Lamentablemente, aún no hay tests predictivos de quién va a padecer EA. o está dibujado el perfil genotípico o fenotípico de riesgo elevado (95%) en los casos de inicio tardío. i siquiera existen biomarcadores definitivos en la fase presintomática o en la fase clínica más inicial. Por otra parte, las primeras lesiones pueden aparecer ya en la vida adulta, aunque tarden décadas en manifestarse tras una acumulación y difusión suficientes de las mismas en la región hipocámpica y en el neocórtex. La persona mayor de 60 años e intelectualmente sana puede tener ya buen número de placas y ovillos neurofibrilares aunque no pérdida neuronal sustancial. ¿Cuándo, durante cuánto tiempo y a quién ha de administrarse un agente que pueda prevenir esta enfermedad o impedir que pase de la fase «preclínica» a la sintomática?, ¿es la THS uno de esos agentes?, ¿aparecerán compuestos estrogénicos neuroprotectores desprovistos de acción hormonal feminizante que también puedan administrarse a varones o a mujeres en que la THS esté contraindicada? Son muchos interrogantes que buscan prontas respuestas ya que la EA, en este mundo de personas muy mayores, amenaza a muchas y a muchos. Jorge Marquet Capítulo 7 Psiquiatría Genética Jorge Marquet Habiendo comprendido la necesidad de preservar el cerebro, en forma permanente, como una unidad funcional integrada al resto de los sistemas biológicos, estaremos en condiciones de preocuparnos por estudiar las predisposiciones genéticas o proteicas que nos ofrecen los proyectos Genoma Humano y Proteómico. Es por ello que para poder entender los conceptos básicos de la genética y de la proteómica, que debemos comenzar por conocer las bases estructurales de los procesos aminoacídicos y proteicos. El ácido desoxirribonucleico es un polímero lineal de nucleótidos constituído por un azúcar fosfato, la desoxirribosa, una base la timina y una forma de hebra o hélice doble. A su vez, el ácido ribonucleico también es un polímero lineal de nucleótidos, constituído por un azúcar fosfato, la ribosa, una base el uracilo, y presenta una forma de hebra sencilla. La replicación del ácido desoxirribonucleico se origina a partir de una doble hélice paterna de dicho ácido, que primero sufre una replicación simple, y luego el producto de dicho proceso se replica dos veces, y cada uno de éstos moldes vuelve a replicarse dos veces más, obteniéndose nuevos moldes que se replicarán otra vez en dos productos finales, obteniéndose cuatro hélices hijas finales. La transferencia del ácido desoxirribonucleico se origina en el núcleo donde dicho ácido mediante sus sectores intrones y exones realiza la transcripción y la maduración por corte, permitiendo de esta manera el empalme del ácido ribonucleico, y mediante su forma mensajera produce la traducción de la proteína que codificó el ácido desoxirribonucleico. La información para la síntesis proteica comienza a partir de un patrón de aminoácidos, que sufre un proceso de transcripción, obteniéndose un resultado que vuelve a sufrir otra transcripción en presencia del ácido desoxirribonucleico, resultado que por otro proceso de transcripción envía su mensaje al ácido ribonucleico mensajero para permitir la formación de una cadena de ácido mensajero en crecimiento. A nivel ribosómico la síntesis comienza en el extremo cinco de inicio de la cadena de aminoácidos, pasando la información al ácido mensajero, y constituyendo un polipéptido en crecimiento. Este proceso finaliza cuando se obtienen subunidades ribosómicas separadas y la liberación de un polipéptido completo en el extremo tres aminoacídico. La molécula precursora de ácido ribonucleico, a partir del nucleótido G, comienza la secuencia del intrón, sufre un proceso intermedio transitorio, y luego, constituye una molécula de ácido ribonucleico madura, presentando una secuencia de intrón eliminada, luego de la incubación. Respecto a la estructura química de los aminoácidos, podemos comenzar diciendo, que su fórmula general está constituída por un átomo de carbono en posición alfa, un grupo amino, un grupo carboxilo y una cadena lateral. Jorge Marquet Habitualmente la cadena lateral es una, entre veinte posibles. A un ph de siete, el grupo amino y el grupo carboxilo están ionizados y presentan carga eléctrica opuesta. Presentan la propiedad de la isomería óptica, ya que el átomo de carbono en posición alfa es simétrico, por lo que existen dos isómeros especulares, o estereoisómeros, denominados dextrógiro y levógiro. Las proteínas constan exclusivamente de aminoácidos levógiros. Habitualmente, los aminoácidos están unidos por un enlace amida denominado enlace peptídico, donde los cuatro átomos que constituyen este enlace forman una unidad plana rígida, no existiendo libertad alrededor del enlace carbononitrógeno. Los enlaces peptídicos se hallan entre el extremo amino o -terminal y el extremo carboxilo o C-terminal, y los dos enlaces sencillos a cada lado de la unidad peptídica rígida, tienen un alto grado de libertad de rotación. Las proteínas son largos polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos y siempre se escriben con el extremo -terminal hacia la izquierda. Los aminoácidos comunes se clasifican según si sus cadenas laterales son, ácidas, básicas, polares no cargadas o no polares. Los veinte aminoácidos que constituyen las familias de aminoácidos se pueden nombrar usando tres letras o una sola, como por ejemplo alanina=ala. Los que presentan cadenas laterales ácidas son el ácido aspártico y el ácido glutámico, siendo estos aminoácidos muy polares y casi siempre se hallan en la superficie de las moléculas protéicas. Los que presentan cadenas laterales básicas, son la lisina, la arginina y la histidina. El grupo terminal de la cadena lateral de la arginina es muy básico, ya que su carga positiva está estabilizada por resonancia, y los nitrógenos de la cadena lateral de la histidina tienen una afinidad relativamente débil por el hidrógeno y solo son parcialmente positivos a ph neutro. Los de cadenas laterales polares no cargadas son la aspargina y la glutamina, en los cuales aunque la amida no está cargada, a un ph neutro, es polar. También pertenecen a este grupo la serina, la treonina y la tirosina en los cuales el grupo oxidrilo es polar. Estos aminoácidos cuyas cadenas laterales polares no están cargadas son relativamente hidrofílicos y normalmente se sitúan en el exterior de las proteínas. Los aminoácidos de cadena lateral no polar son la glicina, la alanina, la valina, la leucina, la isoleucina, la prolina, que en realidad es un aminoácido, la fenilalanina, la metionina, el triptofano y la cisteína. Las cisteínas apareadas permiten que se formen enlaces disulfuro en las proteínas. Las cadenas laterales de aminoácidos no polares tienden a agregarse en el interior de las proteínas y son hidrofóbicas. En la célula, en donde el ph es cercano a siete, los aminoácidos se encuentran en forma ionizada, sin embargo, al ser incorporados a una cadena polipeptídica, las cargas de los grupos amino y carboxilo del aminoácido libre desaparecen. Cada aminoácido está unido al siguiente mediante un enlace covalente que recibe el nombre de enlace peptídico, por lo cual las proteínas se denominan, a veces, polipéptidos. Los aminoácidos son las subunidades de las proteínas, y son químicamente variados, pero todos ellos contienen un grupo de ácido carboxílico y un grupo amino, ambos unidos al mismo átomo de carbono. Jorge Marquet Se utilizan como subunidades en la síntesis de proteínas, que son largos polímeros lineales de aminoácidos, unidos cabeza con cola mediante un enlace peptídico entre el grupo carboxílico de un aminoácido y el grupo amino del aminoácido siguiente. Aunque existen muchos aminoácidos posibles, en las proteínas solo hay veinte aminoácidos comunes, cada uno de ellos con una cadena lateral diferente unida al átomo de carbono en posición alfa. Estos mismos veinte aminoácidos se presentan una y otra vez en todas las proteínas, incluídas las producidas por las bacterias, las plantas y los animales. Aunque la selección de estos veinte aminoácidos probablemente sea un ejemplo de un accidente evolutivo, la versatilidad química que proporcionan, es de una importancia vital. Por ejemplo, cinco de los veinte aminoácidos presentan cadenas laterales que pueden transportar una carga, mientras que los otros no están cargados pero son reactivos de formas diferentes. Las propiedades de las cadenas laterales de los aminoácidos determinan las propiedades de las proteínas y constituyen la base de las distintas y sofisticadas funciones desempeñadas por ellas. Las cargas de las cadenas laterales de los aminoácidos depende del ph, ya que en solución acuosa los ácidos carboxílicos pierden fácilmente un hidrógeno, formando un ión de carga negativa, que se nombra bajo el sufijo “ato”, como por ejemplo aspartato o glutamato. Con las aminas se produce una situación parecida, ya que en solución acuosa toman hidrógeno formando un ión de carga positiva, que no recibe ningún nombre especial. Estas reacciones son rápidamente reversibles, y la cantidad presente de las dos formas, con carga y sin carga, depende del ph de la solución. A un ph elevado, los ácidos carboxílicos tienden a estar cargados y las aminas tienden a no presentar carga, mientras que a un ph bajo sucede todo lo contrario, los ácidos carboxílicos carecen de carga y las aminas están cargadas. El ph en el que están cargados exactamente la mitad de los residuos de ácido carboxílico o amina, recibe el nombre de pk del aminoácido en cuestión. En la célula, el ph es próximo a siete, y casi todos los ácidos carboxílicos y las aminas se encuentran en forma cargada. Las moléculas alimenticias son degradadas en tres etapas, para producir adenosin trifosfórico. Las proteínas, los lípidos y los polisacáridos, que constituyen la mayor parte de los alimentos que comemos, han de ser degradados a moléculas menores antes de que nuestras células puedan utilizarlos. Se puede considerar que la degradación enzimática, o catabolismo, de estas moléculas ocurre en tres etapas. En esta serie de reacciones intervienen los aminoácidos, y termina en la producción de adenosin trifosfórico, que luego es utilizado para impulsar reacciones de biosíntesis y otros procesos celulares, que requieren energía. En la primera etapa se produce la transformación de las grandes moléculas en subunidades simples, así los alimentos se desdoblan en proteínas y éstas en aminoácidos. En la segunda etapa se produce la degradación de las unidades simples hacia acetil coenzima A, acompañada de la producción de una cantidad limitada de adenosin trifosfórico y de nicotinamida adenina dehidrogenasa, así es como los aminoácidos participan en la producción de piruvato y acetil coenzima A. Jorge Marquet En la tercer etapa se produce una oxidación completa de la acetil coenzima A hasta agua y dióxido de carbono, acompañada de la producción de una gran cantidad de adenosin trifosfórico y nicotinamida adenina dehidrogenasa, participando los aminoácidos en el ciclo del ácido cítrico, dando como resultado productos residuales como el H2. Los aminoácidos junto con los nucleótidos, a su vez, forman parte del ciclo del nitrógeno. El nitrógeno y el azufre son constituyentes de las proteínas y de los ácidos nucleicos, los cuales son las dos clases de macromoléculas más importantes en las células y constituyen apeoximadamente las dos terceras partes de su peso seco. Los átomos de nitrógeno y azufre pasan desde un compuesto hasta otro, entre los organismos y su ambiente a traves de una serie de ciclos reversibles. Aunque el nitrógeno molecular es abundante en la atmósfera terrestre, en forma de gas es no reactivo químicamente. Unicamente algunas especies vivientes son capaces de incorporarlo a moléculas orgánicas, proceso denominado fijación del nitrógeno. La fijación del nitrógeno ocurre en ciertos microorganismos y en algunos procesos geofísicos, como por ejemplo, en la descarga de un rayo. Es esencial para toda la biosfera, pues sin esta fijación no existiría la vida en el planeta. Pero unicamente una pequeña parte de los compuestos nitrogenados de los organismos actuales representa productos frescos de fijación del nitrógeno atmosférico. La mayor parte del nitrógeno orgánico ha estado en circulación durante mucho tiempo, pasando de un organismo vivo a otro. Por consiguiente, se puede decir que las reacciones de fijación del nitrógeno realizan la función de mantener llena al máximo la reserva total de nitrógeno. Los vertebrados reciben prácticamente todo su nitrógeno a través de la ingesta de proteínas y de ácidos nucleicos. En el cuerpo estas macromoléculas se descomponen en sus componentes, aminoácidos y nucleótidos, los cuales luego son repolimerizados generando nuevas proteínas y ácidos nucleicos o son utilizados para sintetizar otras moléculas. Aproximadamente, la mitad de los veinte aminoácidos existentes en las proteínas son aminoácidos esenciales, a saber: treonina, metionina, lisina, valina, leucina, isoleucina, histidina, fenilalanina, triptofano y arginina. Estos aminoácidos no pueden ser sintetizados por las células humanas, y por lo tanto, deben ser suministrados en la dieta. Los otros aminoácidos sí pueden ser sintetizados utilizando una enorme diversidad de materiales, incluyendo intermediarios del ciclo del ácido cítrico. Los aminoácidos esenciales son producidos en otros organismos, generalmente a través de rutas largas y energéticamente costosas, que en el transcurso de la evolución de los vertebrados se han ido perdiendo. Los nucleótidos necesarios para producir ácido ribonucleico y ácido desoxiribonucleico pueden ser sintetizados utilizando vías biosintéticas especializadas, no existiendo nucleótidos esenciales, que deban ser proporcionados por la dieta. Todos los nitrógenos de las bases púricas y pirimidínicas, y también algunos de los carbonos, derivan de los abundantes aminoácidos como la glutamina, el ácido aspártico y la glicina, mientras que los azúcares ribosa y desoxiribosa derivan de la glucosa. Jorge Marquet Los aminoácidos que no son utilizados en procesos de biosíntesis pueden ser oxidados generando energía metabólica. Muchos de sus átomos de carbono y de hidrógeno formarán dióxido de carbono y agua, mientras que sus átomos de nitrógeno serán transportados a través de varias formas y aparecerán como úrea, que es excretada. Cada aminoácido es procesado de forma diferente y existe una constelación entera de reacciones enzimáticas para su catabolismo. Las vías metabólicas están reguladas a través de cambios de la actividad enzimática. La concentración de las diversas moléculas pequeñas de una célula están amortiguadas frente a cambios importantes mediante un proceso conocido como regulación por retroalimentación, feedback, que adapta el flujo de metabolitos a través de una vía determinada mediante un aumento o una disminución temporal de la actividad de enzimasw cruciales. Por ejemplo, la enzima inicial de una serie de reacciones suele estar inhibida por retroalimentación negativa del producto final, quedando automáticamente anulada la entrada de más precursores a la vía. Cuando las vías se ramifican o se cruzan, cosa que sucede a menudo, generalmente existen varios puntos de control mediante diferentes productos finales. La complejidad de estos procesos de control por retroalimentación queda ilustrada en la situación de regulación enzimática de los aminoácidos y las proteínas y sus vías metabólicas relacionadas. La regulación por retroalimentación puede actuar casi instantáneamente y es reversible, además, un producto final dado puede evitar enzimas conductoras de otras vías e inhibir enzimas que producen su propia síntesis. Se conoce bien la base molecular de este tipo de control debido a que su estudio requiere conocimientos determinados sobre la estructura de las proteínas y aminoácidos. Los ángulos de enlace de una cadena polipeptídica presentan limitaciones estéricas y conformacionales. Cada aminoácido contribuye con tres enlaces a su cadena polipeptídica, para lograr el producto final. El enlace peptídico es plano y no permite rotación, por el contrario, se puede producir rotación sobre el enlace carbono-alfa-carbono, denominándose a éste ángulo de rotación “psi”, y sobre el enlace nitrógeno-carbono-alfa, llamando a éste ángulo de rotación “phi”. La conformación de los átomos principales de una cadena protéica viene determinada por un par de ángulos psi y phi para cada aminoácido, debido a las colisiones estéricas entre los aminoácidos, la mayoría de los pares de ángulos psi y phi no tienen lugar. La secuencia de nucleótidos de un gen determina la secuencia de aminoácidos de una proteína. El ácido desoxiribonucleico es relativamente inerte químicamente, la información que contiene se expresa indirectamente a través de otras moléculas. El ácido desoxiribonucleico dirige la síntesis de ácido ribonucleico específico y de moléculas de proteína, que a su vez, determinan las propiedades físicas y químicas de la célula. Aproximadamente al mismo tiempo en que los biofísicos analizan la estructura tridimensional del ácido desoxiribonucleico, por difracción de rayos x, los bioquímicos estudiaban intensamente la estructura química de las proteínas. Jorge Marquet Se sabía ya que las proteínas son cadenas de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos secuenciales, pero todavía no se conocía con certeza que cada tipo de proteínas consiste en una secuencia característica de aminoácidos, pero a principios de los años cincuenta, cuando se llegó a conocer la secuencia de la pequeña proteína insulina, se descubrió que cada tipo de proteína consiste en una secuencia de aminoácidos típica. Al igual que el conocimiento de la estructura del ácido desoxiribonucleico ejerció una influencia crucial sobre la composición de la base molecular de la genética y de la herencia, la determinación de la secuencia de la insulina constituyó la clave para comprender la estructura y la función de las proteínas. Si la insulina tenía una secuencia definida, genéticamente determinada, lo más probable era que también la tuvieran las demás proteínas. Además, parecía razonable suponer que las propiedades de una proteína dependerían del orden exacto en el que se hallaran dispuestos sus aminoácidos constituyentes. Tanto el ácido desoxiribonucleico como las proteínas, están compuestos por una secuencia lineal de subunidades, y el análisis bioquímico de las proteínas producidas por genes mutantes demostró que las dos secuencias son colineales, es decir, los nucleótidos del ácido desoxiribonucleico están dispuestos en un orden que corresponde al orden de los aminoácidos dentro de las proteínas que especifican. Resultó evidente que la secuencia del ácido desoxiribonucleico contiene una especificación codificada de la secuencia protéica. La pregunta central de la biología molecular pasó entonces a ser, como una célula traduce una secuencia de nucleótidos del ácido ribonucleico a una secuencia de aminoácidos de una proteína. Porciones de la secuencia de ácido desoxiribonucleico se copian en moléculas de ácido ribonucleico, para guiar la síntesis de proteínas. La síntesis de una proteína implica copiar regiones específicas del ácido desoxiribonucleico, los genes, en otro tipo de polinucleótido química y funcionalmente diferente, conocido como ácido ribonucleico. Al igual que el ácido desoxiribonucleico, el ácido ribonucleico está compuesto por una secuencia lineal de nucleótidos, pero presenta dos pequeñas diferencias químicas respecto del ácido desoxiribonucleico, tales como el esqueleto de azúcar fosfato que contiene ribosa en lugar de desoxiribosa, y la base timina que está sustituída por el uracilo, una base muy estrechamente relacionada, que también se aparea con adenina. El ácido ribonucleico contiene toda la información de la secuencia de ácido desoxiribonucleico de la que ha sido copiado, y mantiene las propiedades del ácido desoxiribonucleico de apareamiento de bases. Las moléculas de ácido ribonucleico se sintetizan a través de un proceso conocido como transcripción del ácido desoxiribonucleico, que en muchos aspectos se parece al de la replicación del ácido desoxiribonucleico, ya que una de las dos hebras del ácido desoxiribonucleico actúa como patrón sobre el que se examinan las posibilidades de apareamiento de bases en los ribonucleótidos. Cuando se consigue un buen ajuste con el ácido desoxiribonucleico patrón, el ribonucleótido es incorporado como una unidad ligada covalentemente. De esta forma, la cadena de ácido ribonucleico que está creciendo lo hace nuclaótido a nucleótido. Jorge Marquet La transcripción del ácido desoxiribonucleico se diferencia de la replicación del mismo en varios puntos importantes. Por ejemplo, el ácido ribonucleico producido no permanece asociado al ácido desoxiribonucleico. Inmediatamente detrás de la región en la que se añaden los ribonucleótidos, la hélice original del ácido desoxiribonucleico se forma de nuevo y la molécula de ácido ribonucleico se separa. Por consiguiente, las moléculas de ácido ribonucleico presentan una sola hebra, además de ser relativamente cortas en comparación con las del ácido desoxiribonucleico, ya que son copiadas a partir de una región limitada de ácido desoxiribonucleico, suficiente para producir una o varias proteínas. La transferencia de información desde el ácido desoxiribonucleico hasta la proteína tiene lugar a través de un intermediario de ácido ribonucleico denominado mensajero. En las células procariotas el proceso es más simple que en las células eucariotas, ya que en éstas últimas las regiones codificantes de ácido desoxiribonucleico, situadas en los exones, están separadas por regiones no codificantes, llamadas intrones. estos intrones pueden eliminarse a través de una reacción, catalizadas por enzimas de maduración por corte y empalme, denominada splicing del ácido ribonucleico, formando así una molécula de ácido ribonucleico mensajero. A los transcriptos de ácido ribonucleico que dirigen la síntesis de moléculas de proteínas, se las llama moléculas de ácido ribonucleico mensajero. Otros transcriptos de ácido ribonucleico actúan como ácido ribonucleico de transferencia, o bien forman los componentes del ácido ribonucleico ribosómico, o bien, partículas ribonucleoprotéicas más pequeñas. La cantidad de ácido ribonucleico sintetizado a partir de una región determinada de ácido desoxiribonucleico, está controlada por proteínas reguladoras de la actividad génica, que se unen a lugares específicos del ácido desoxiribonucleico cerca de las secuencias codificantes de un gen. En cualquier célula y en cualquier momento dado, algunos genes se están utilizando para sintetizar ácido ribonucleico en grandes cantidades mientras que en otros genes no se transcriben en absoluto. En cada generación celular, a partir de un gen activo pueden sintetizarse centenares de transcriptos de ácido ribonucleico a partir del mismo segmento de ácido desoxiribonucleico. Cada molécula de ácido ribonucleico mensajero puede ser traducida dando lugar a muchos centenares de copias de una cadena polipeptídica, por lo que la información contenida en una pequeña región de ácido desoxiribonucleico puede dirigir la síntesis de millones de copias de una proteína determinada. La proteína fibroína, por ejemplo, es el componente mayoritario de la seda, ya que en cada célula de la glándula de la seda, un solo gen de fibroína genera diez a la cuarta copias de ácido ribonucleico, cada una de las cuales dirige la síntesis de diez a la quinta moléculas de fobroína, produciéndose un total de diez a la novena moléculas de fibroína en solo cuatro días. Las moléculas de ácido ribonucleico de eucariotas son cortadas y recombinadas, eliminándose secuencias intrón. En las células bacterianas la mayoría de las proteínas están codificadas por una única secuencia de ácido desoxiribonucleico larga e ininterrumpida, que se copia sin ninguna alteración o modificación previa, produciendo una molécula de ácido ribonucleico mensajero. Jorge Marquet En el año setenta y siete los biólogos moleculares quedaron asombrados ante el descubrimiento de que la mayoría de los genes eucariotas presentan sus secuencias codificantes, llamadas exones, interrumpidas por secuencias no codificantes, llamadas intrones. Para producir una proteína, primero se transcribe todo el gen, incluyendo tanto sus intrones como sus exones y generando una molécula de ácido ribonucleico mensajero, muy larga, denominándose éste proceso como el transcripto primario. Antes de que esta molécula de ácido ribonucleico abandone el núcleo, un complejo de enzimas procesadoras de ácido ribonucleico, elimina todas las secuencias de intrones, produciendo así una molécula de ácido ribonucleico mucho más corta. Después de que esta maduración del ácido ribonucleico, llamada maduración por corte y empalme del ácido ribonucleico, o splicing del ácido ribonucleico, haya concluído, la molécula de ácido ribonucleico se desplaza hacia el citoplasma constituyendo ahora una molécula de ácido ribonucleico mensajero que dirige la síntesis de una molécula de una proteína determinada. Este sistema de transferencia de información en eucariotas, aparentemente complicado y antieconómico, se ha desarrollado probablemente, debido a que supone que la síntesis de proteína es mucho más versátil. El transcripto primario de ácido ribonucleico de algunos genes, por ejemplo, puede madurar por corte y empalme de diferentes formas, produciendo diferentes ácidos ribonucleicos mensajeros, dependiendo del tipo de célula y del estadío de desarrollo. Esto permite sintetizar diferentes tipos de proteínas a partir del mismo gen, y además, como la presencia de numerosos intrones facilita los procesos de recombinación genética entre exones, probablemente este tipo de disposición genética ha sido extraordinariamente importante en los albores de la historia de la evolución de los genes, acelerando los procesos, por medio de los cuales, los organismos desarrollan nuevas proteínas a partir de partes de otras ya existentes, en lugar de tener que desarrollar completamente, nuevas secuencias. Las secuencias de nucleótidos de ácido ribonucleico mensajero son leídas en grupos de tres y traducidas a aminoácidos. Las reglas a traves de las que se traduce la secuencia nucleotídica a secuencia de aminoácidos de una proteína, el denominado código genético, fueron descifradas a principio de los años sesenta. Se demostró que la secuencia de nucleótidos de la molécula de ácido ribonucleico mensajero que actúa como intermediario, era leída en orden consecutivo, en grupos de tres. Cada triplete de nucleótidos, denominado codón, determina un aminoácido, y puesto que el ácido ribonucleico es un polímero lineal de cuatro nucleótidos diferentes, existen cuatro a la tercera, o sea, sesenta y cuatro tripletes de codón posibles, recordando que lo importante es la secuencia de nucleótidos de un triplete. Habitualmente en las proteínas, tan solo se encuentran veinte aminoácidos diferentes, de manera que la mayoría de aminoácidos deben ser especificados por varios codones, es decir, el código genético, es degenerado. El código ha sido altamente conservado durante la evolución, con pocas excepciones, ya que es igual en organismos tan diversos como las bacterias, las plantas y el hombre. Jorge Marquet En principio, cada secuencia de ácido ribonucleico puede ser leída siguiendo una de las tres posibles pautas de lectura diferente que pueden darse según el lugar en que empiece el proceso de decodificación. En casi todos los casos unicamente una de estas pautas de lectura producirá una proteína funcional. Puesto que no existen signos de puntuación, salvo al principio y al final del mensaje, de ácido ribonucleico, la pauta de lectura se establece en el inicio del proceso de traducción y se mantiene a partir de entonces. Las moléculas de ácido ribonucleico de transferencia emparejan los aminoácidos con los grupos nucleótidos. Los codones de una molécula de ácido ribonucleico mensajero no reconocen directamente los aminoácidos que especifican, como hacen las enzimas con sus substratos. La traducción de un ácido ribonucleico mensajero a proteína depende de una molécula adaptadora que reconoce un aminoácido y un grupo de tres nucleótidos. Estos adaptadores son un grupo de pequeñas moléculas de ácido ribonucleico conocidas como ácido ribonucleico de transferencia, cada una de las cuales tiene una longitud de unos ochenta nucleótidos. Una molécula de ácido ribonucleico de transferencia presenta una conformación tridimensional plegada, que se mantiene en parte por interacciones no covalentes de apareamientos de bases como las que mantienen unidas las dos hebras de la hélice de ácido desoxiribonucleico. Sin embargo, en la molécula de ácido ribonucleico de transferencia, que es de una sola hebra, los pares de bases complementarios se forman entre residuos de nucleótidos de la misma cadena, la cual hace que la molécula de ácido ribonucleico de transferencia se pliegue de una forma característica que es importante para su función de adaptador. Cuatro cortos segmentos de la molécula presentan una estructura en doble hélice, dando lugar a una molécula que parece un cruce en trébol en dos dimensiones. Este cruce en trébol está más plegado formando una conformación en forma de L que se mantiene por interacciones de enlace de hidrógeno más complejas. En cada extremo de la L existen dos grupos de residuos de nucleótidos desapareados, que son especialmente importantes para la función de la molécula de ácido ribonucleico de transferencia en la síntesis de proteínas, entonces uno de los grupos forma el anticodón, cuyas bases pueden aparearse con las de un triplete complementario de una molécula de ácido ribonucleico mensajero, formando el codón, mientras que la secuencia citosina-citosina-adenina del extremo tres prima, de la molécula de ácido ribonucleico de transferencia está unido de forma covalente a una secuencia de aminoácidos. El mensaje de ácido ribonucleico mensajero se lee de un extremo al otro por medio de un ribosoma y el proceso de reconocimiento de los codones, que transfiere la información genética del ácido ribonucleico mensajero por medio del ácido ribonucleico de transferencia a la proteína, depende de las interacciones entre pares de bases del mismo tipo de las que median la transferencia de información genética del ácido desoxiribonucleico al ácido desoxiribonucleico y del ácido desoxiribonucleico al ácido ribonucleico. Sin embargo, la mecánica de ordenación de todas las moléculas de ácido ribonucleico de transferencia sobre el ácido ribonucleico mensajero es complicada y requiere de la presencia de un ribosoma, que es un complejo de más de cincuenta Jorge Marquet proteínas diferentes, asociadas a varias moléculas de ácido ribonucleico estructural, denominado ácido ribonucleico ribosomal. Cada ribosoma es una gran máquina sintetizadora de proteínas en la que las moléculas de ácido ribonucleico de transferencia se colocan por sí mismas para leer el mensaje genético codificado, en la secuencia de las moléculas de ácido ribonucleico mensajero. El ribosoma encuentra primero un punto específico de inicio en la molécula de ácido ribonucleico mensajero, que establece la pauta de lectura y determina el extremo amino terminal de la proteína. Luego a medida que el ribosoma se desplaza a lo largo de la molécula de ácido ribonucleico mensajero, va traduciendo, codón a codón, la secuencia de nucleótidos a secuencia de aminoácidos, utilizando moléculas de ácido ribonucleico de transferencia. para añadir aminoácidos al extremo por el que la cadena polipeptídica está creciendo. Cuando un ribosoma llega al final del mensaje, tanto él, como el extremo carboxilo terminal de la proteína recién sintetizada, se liberan del extremo tres prima, de la molécula de ácido ribonucleico mensajero, y quedan libres en el citoplasma. Los ribosomas actúan con una eficiencia notable, ya que en un segundo, un solo ribosoma bacteriano añade aproximadamente unos veinte aminoácidos a una cadena polipeptídica en formación. Algunas moléculas de ácido ribonucleico actúan como catalizadores. Tradicionalmente se ha considerado que las moléculas de ácido ribonucleico son simples cadenas de nucleótidos, con una química relativamente poco interesante. En el año ochenta y uno esta concepción quedó destrozada por el descubrimiento de una molécula de ácido ribonucleico con actividad catalítica, con un tipo de reactividad química tan sofisticada como la que los bioquímicos habían asociado exclusivamente a las proteínas. Las moléculas de ácido ribonucleico ribosomal de los protozoos ciliados se sintetizan inicialmente como un largo precursor, a partir del cual se sintetiza uno de los ácidos ribonucleicos ribosomales por una reacción de corte y empalme, o splicing del ácido ribonucleico. La sorpresa surgió ante el descubrimiento de que esta reacción de corte y empalme podía desarrollarse in vitro en ausencia de proteínas. Por consiguiente, se demostró que la secuencia intrón presenta una actividad catalítica, semejante a la de una enzima que lleva a cabo la reacción de dos etapas de una molécula de ácido ribonucleico automadurativa. A continuación, se sintetizó en un tubo de ensayo la secuencia de cuatrocientos nucleótidos de longitud del intrón y se comprobó que era capaz de plegarse formando una compleja superficie y podía actuar como una enzima en reacciones con otras moléculas de ácido ribonucleico. Puede, por ejemplo, juntar dos substratos determinados, un nucleótido de guanina y una cadena de ácido ribonucleico, y catalizar su unión covalente cortando la cadena de ácido ribonucleico en un lugar específico. En esta reacción tipo, la propia secuencia intrón actúa de forma repetitiva cortando numerosas cadenas de ácido ribonucleico. A pesar de que la maduración del ácido ribonucleico por corte y empalme se realiza habitualmente por sistemas que no son autocatalíticos, en diferentes tipos de células, incluyendo hongos y bacterias, se han descripto ácidos ribonucleicos automadurativos con secuencias intrón relacionadas con la de los protozoos ciliados. Jorge Marquet Este hecho sugiere que éstas secuencias de ácido ribonucleico podrían haber aparecido antes de que las líneas evolutivas de las células procariotas divergieran, hace mil millones y medio de años. recientemente se han descubierto algunas otras familias de ácido ribonucleico catalíticos. Por ejemplo, la mayoría de los ácidos ribonucleicos de transferencia se sintetizan inicialmente como ácido ribonucleico precursor más largo, y se ha descripto una molécula de ácido ribonucleico que juega el papel catalítico principal en un complejo ácido ribonucleico-proteína que reconoce estos precursores y los corta en lugares específicos. Se conoce también una secuencia catalítica de ácido ribonucleico que desempeña una función importante en el ciclo vital de numerosos viroides de plantas. Todavía es más destacable, que ahora se sospecha que los ribosomas ejercen su función principalmente por catálisis basadas en moléculas de ácido ribonucleico., de forma que las proteínas del ribosoma jugarían un papel de apoyo de los ácidos ribonucleicos ribosomales, que constituyen más de la mitad de la masa del ribosoma. El ácido ribonucleico ribosomal largo, por ejemplo, tiene una actividad peptidil transferasa que puede catalizar la formación de nuevos enlaces peptídicos. El ejemplo del ácido ribonucleico de transferencia indica que las moléculas de ácido ribonucleico pueden plegarse de forma altamente específica. Como ejemplo se demuestra la estructura tridimensional propuesta para el núcleo de la secuencia intrón automadurativa de los protozoos ciliados. Interacciones entre diferentes zonas de ésta molécula de ácido ribonucleico de transferencia, análogas a los poco habituales enlaces de hidrógeno en moléculas de ácido ribonucleico de transferencia, son responsables de plegados posteriores que generan una compleja superficie tridimensional con actividad catalítica. Una yuxtaposición de átomos poco frecuentes, puede estirar enlaces covalentes y por lo tanto, conseguir que determinados átomos de la cadena plegada de ácido ribonucleico, sean extraordinariamente reactivos. El descubrimiento de las moléculas de ácido ribonucleico con actividad catalítica ha cambiado profundamente la visión de cómo aparecieron las primeras células. El proceso que permite establecer similitudes entre las progenies y sus padres ha sido denominado proceso de herencia y la ciencia que se dedica a su estudio es la Genética. Cuando éstos mismos principios se aplican a las funciones del sistema nervioso central y al estudio del orígen de las enfermedades que modifican las conductas humanas, nos encontramos frente a la genética aplicada a la psiquiatría. La herencia y sus mecanismos de transmisión de la información se rigen por determinados parámetros y leyes, los cuales han constituído una verdadera teoría en materia genética, la cual ha sido denominada transmisión Mendeliana. Todo aquello que constituye las características exteriores de un ser viviente, se denomina genotipo y se origina de la relación directa entre éste ser y su medio ambiente. La transmisión de unidades de células reproductoras establece la primera norma a tener en cuenta para entender la transmisión de la información. Si consideramos al gen como una unidad, podemos decir que ellos constituyen la unidad de la vida y son los responsables del establecimiento y transmisión de los datos necesarios para estructurar el genotipo. Jorge Marquet Basándonos en la teoría de la segregación independiente podemos concluír diciendo que el resultado del cruzamiento de dos genotipos originarán una primera generación con las características puras del primer genotipo y una segunada generación con características de ambos genotipos en forma proporcional. La primera generación es heterocigota, pues posee los dos genes característicos pero con uno como dominante y el otro como recesivo. O sea que los factores determinantes de una característica genotípica se encuentran apareados y solo se separan para originar herencia al azar. La teoría de la recombinación independiente plantea la caracterización del genotipo en base a la transmisión de dos caracteres en forma independiente ignorando cada uno la existencia del otro. En la primera generación puede haber características diferentes de los padres por ausencia total de dominancia. Esto se debe a que una copia del gen no es capaz de fabricar la cantidad de enzima suficiente para reproducir alguna característica, por ello solo encontramos dominancia completa cuando una copia de un gen es tan eficaz como si fueran dos, sobre todo a nivel de la fabricación de las enzimas necesarias para reproducir las características de los genotipos en cruzamiento. Los autosomas constituyen veintidos pares de cromosomas en los cuales los genes están en pares, presentando un estricto orden y respondiendo uno a las características paternas y el otro a las maternas. Las formas alternantes de los genes constituyen los alelos, que se denominarán normales cuando provienen de transmisiones comunes o salvajes cuando se encuentran mutados por procesos de deleción, inserción, inversión o traslación. Cuando los pares de genes son idénticos estamos frente a un homocigota para ese locus pero si son distintos estamos frente a un heterocigota para ese locus. Un progenitor normal, pero heterocigota para un gen salvaje o anormal de carácter dominante, transmitirá a la descendencia el carácter anormal en la proporción del cincuenta por ciento. O sea la mitad de los hijos sanos y la mitad de los hijos enfermos. Si se unen dos heterocigotas, tres hijos serán anormales y sólo uno será homocigota normal. La teoría de la penetrancia incompleta plantea la transmisión de un determinado gen que se manifiesta con un genotipo determinado en la herencia dominante. En la herencia éste gen salta una generación y la aparición de sus características es inferior a la esperada. La teoría de la expresividad variable se refiere también a la herencia dominante, ya que el gen se manifiesta en todos los heterocigotas pero manifestándose en forma totalmente variable. Si ambos progenitores son heterocigotas pero portadores sanos de una enfermedad, la misma se manifestará en uno de cada cuatro hijos, uno será totalmente sano y los otros dos normales pero portadores de la enfermedad, por presentar transmisión genética autosómica recesiva. La teoría de la lionización nos habla de la inactivación de un gen localizado en la punta del brazo corto del cromosoma X, en el complemento cromosómico de una mujer. De ésta manera ninguno de los hijos de un varón enfermo presentará la enfermedad ni será portadora de ella, en las enfermedades recesivas ligadas al cromosoma X, siempre que la madre no sea portadora, pero sí serán enfermas todas las hijas. Jorge Marquet Si la portadora de la enfermedad es la mujer, entonces, la mitad de las mujeres serán portadoras, la mitad de los hijos varones serán normales y el resto serán sanos. Cuando la herencia ligada al cromosoma X es dominante, el rasgo se manifiesta en todos los varones homocigotas y en las mujeres heterocigotas. De esta manera todas las hijas de un varón enfermo serán enfermas y todos los hijos varones serán sanos. La teoría de los genes modificadores expresa el conocimiento de la existencia de genes capaces de influenciar en forma grupal la expresión de un determinado gen. Cuando actúan sobre la expresividad de un determinado gen éstos genes influenciadores se denominan genes modificadores. Cuando actúan suprimiendo la penetrancia de un gen éstos genes que actúan grupalmente se llaman genes epistáticos. La teoría de la transmisión codominante plantea la herencia a partir de que ambos alelos de un par se encuentran totalmente expresados en individuos heterocigotas. En muchos de éstos rasgos se presentan polimorfismos que resultan sumamente útiles para estudios de ligamientos. La teoría de la herencia multifactorial describe enfermedades que no son producidas por transmisión Mendeliana en cuanto a las mutaciones genéticas sino que responden a tipos de transmisión contínuas o discontínuas determinando los rasgos por medio de la participación de varios genes en determinados locus con efectos aditivos sumatorios y en combinación con los factores ambientales. Ahora bien, si consideramos las bases químicas, proteicas y biológicas de la transmisión genética y del desarrollo, debemos comenzar conociendo que todo lo que es información genética se encuentra almacenada en un polímero de alto peso molecular denominado ácido desoxirribonucleico. Todos, o la mayoría de los cambios genéticos producidos en los seres vivos son inducidos por ácidos nucleicos, componentes esenciales del material que se hereda. Se han descripto dos tipos de ácidos nucleicos: el desoxirribonucleico y el ribonucleico los cuales presentan una misma esencia constituída por sustancias esenciales para la vida y que son los nucleótidos. Estos nucleótidos forman la estructura de los ácidos nucleicos, transportan la información genética, almacenan, ceden y trasladan energía en todos los procesos metabólicos, mueven electrones y actúan como coenzimas cooperando con el trabajo enzimático, donde el mismo se requiera, son intermediarios de macromoléculas, son mensajeros intracelulares, intermedian acciones metabólicas, son dadores de grupos sulfato activándolos y son dadores de grupos metilos a partir de la sulfo adenosil metionina. Los nucleótidos presentan una estructura compleja, formada por combinaciones de bases nitrogenadas, glúcidos y ácido fosfórico. Las bases nitrogenadas presentan la particularidad de captar protones, pueden ser pirimídicas, tales como la citosina, la timina y el uracilo, o bien púricas, tales como la adenina y la guanina. El ácido desoxirribonucleico almacena y transmite la información genética, está formado por una doble hélice dextrógira, uniendo las dos cadenas por medio de sus bases estableciendo puentes de hidrógeno como resultado de éstas uniones purina-pirimidina. Las uniones respetan una determinada geometría y disposición en sus uniones básicas, obligando a la adenina a aparearse con la timina y a la citosina con la guanina, determinando tipos de uniones complementarias. Jorge Marquet Al realizarse la transmisión genética, el núcleo se divide y las dos hélices se reparten sirviendo como molde para la copia de la otra que se va a establecer en complementaria de la primera. La teoría semiconservativa establece ésta duplicación de las hélices de ácido desorribonucleico, otorgando como resultado de la duplicación, dos cadenas viejas y dos cadenas complementarias de nucleótidos. La estructura del ácido desoxirribonucleico es sumamente compleja y está representada por secuencias y números de bases, puentes de hidrógeno e interacciones hidrofóbicas entre las bases, plegamiento de las hélices sobre sí mismas y relaciones entre los ácidos de distintos cromosomas. El ácido ribonucleico presenta en su estructura dos formas estables y una inestable. Las formas estables son el ácido ribonucleico ribosomal y el de transferencia, y la forma inestable corresponde al ácido ribonucleico mensajero. Las bases que constituyen al ácido ribonucleico mensajero son: adenina, guanina, uracilo y citosina. Se sintetiza en el núcleo a partir del patrón de ácido desoxirribonucleico, gracias a la actividad de la enzima ribonucleico polimerasa por medio de un proceso de transcripción. Luego por procesos de maduración y acortamiento sale al exterior del núcleo recorriendo el citoplasma e introduciéndose en los ribosomas donde ordena secuencialmente a los amonoácidos que constituirán la plantilla necesaria para estructurar las proteínas. Terminado éste proceso es destruído inmediatamente por una enzima ribonucleasa, luego de haber transportado la información genética desde el núcleo hasta el lugar donde se produce la síntesis de proteínas específicas. El ácido ribonucleico de transferencia se encuentra esparcido por el citoplasma, y su función es la de transportar a los aminoácidos hasta los lugares específicos de síntesis de proteínas. Cada aminoácido posee un ácido ribonucleico de transferencia específico por lo cual son más de veinte en total. También cumple otras funciones tales como donar aminoácidos a proteínas preformadas para que completen su estructura y lípidos y glucoproteínas para formar las paredes y las membranas de las células. El ácido ribonucleico ribosomal, también esparcido por el citoplasma se presenta en dos tamaños de doce “s” y de diez y ocho “s”, siendo “s” la velocidad con que sedimenta. Se sintetiza a partir de un ácido desoxirribonucleico especial denominado repetitivo, satelital o ribosomal, el cual se encuentra en los nucleólos o en los cromosomas. El ácido ribonucleico ribosomal constituye el sostén de la síntesis protéica al permitir que los ácidos ribonucleicos mensajero y de transferencia se unan a él, presentando además propiedades enzimáticas y contráctiles, siendo estas últimas propiedades las que permiten que el mensajero se desplaze en la lectura del mensaje genético. El código genético dentro del ácido desoxirribonucleico, entonces está constituído por cuatro bases y veinte aminoácidos que pueden combinarse diferentemente. Cada aminoácido es codificado por un triplete de nucleótidos denominado codón, el cual es universal, ya que es el mismo para todos los organismos vivos, y fue el descifrar éste código la tarea realizada por el Proyecto Genoma. Un codón formado por tres bases permite un número total de sesenta y cuatro combinaciones de aminoácidos. Jorge Marquet Cuando un aminoácido es codificado por más de una secuencia de nucleótidos se produce una degeneración del código. Entonces, resumiendo la copia de la información genética desde el ácido desoxirribonucleico hacia el ácido ribonucleico mensajero, se llama proceso de transcripción y el proceso de síntesis de proteínas a partir de la lectura del código por el mensajero se denomina proceso de traducción. Algunas secuencias de ácido desoxiribonucleico que no intervienen en la síntesis de proteínas, están implicadas en la regulación de señales para los procesos de transcripción. Los genes estructurales se encuentran fragmentados, presentando porciones en donde se encuentra la información genética almacenada, siendo éstos los exones, mientras que las porciones sin información, son intervinientes en la unión de los exones y se denominan intrones. Los exones al fragmentarse salen del núcleo mientras que los intrones siempre se quedan en su interior. Desde hace treinta años la psiquiatría evoluciona constantemente, detrás de los avances de las investigaciones, intentando encontrar y describir las relaciones existentes entre las alteraciones del estado de ánimo y de la conducta, con modificaciones en la estructura, en la química o en el metabolismo cerebral. De esta manera su evolución comienza, como dijimos, hace treinta años, estudiando la química y la biología cerebral, creando una corriente de investigación que luego se denominó psiquiatría biológica, y que estableció principios tales como los de neurotransmisión y de economía neuronal. Así, la psiquiatría biológica definió a la neurotransmisión como todos aquellos mecanismos fisiológicos y endógenos utilizados por el cerebro para permitir la comunicación interneuronal, utilizando sustancias químicas, que permitían saltar la sinapsis, tales como las catecolaminas, indolaminas e imidazolaminas, a los que se agregaron los aminoácidos cerebrales excitatorios e inhibitorios, según las características de su estructura química. Y también manifestó los principios de la economía neuronal, cuando descubrió que el cincuenta por ciento de éstas monoaminas eran recapturadas desde la sinapsis al interior de la primer neurona, luego de ser exocitadas, con la finalidad de ser reutilizadas. La siguiente corriente de investigación, comenzó a desarrollarse hace más o menos diez años, y se basó en los estudios sobre biología molecular del cerebro, denominándose a posteriori dicha forma de pensamiento, como psiquiatría molecular. Fue la psiquiatría molecular quien acuñó términos como los de neuromodulación, señalización intraneuronal citoplasmática, neuroprotección, neurorescate, neuroactivación y neuroplasticidad. Definió a la neuromodulación como todos aquellos procesos fisiológicos y endógenos, utilizados por el cerebro, para mantener la armonía entre sus sustancias químicas, y entre éstas con sus respectivos receptores específicos. La señalización intraneuronal citoplasmática permitió definir los sistemas de transmisión del mensaje en el interior neuronal utilizando, mensajeros y proteínas traslatorias. La neuroprotección se consideró como todas aquellas medidas de tipo química tendientes a evitar el gasto energético de la primer neurona, y la lisis osmótica y los procesos ligados al calcio, en la segunda neurona. Jorge Marquet Los procesos de neurorescate, se definieron como todas aquellas medidas de tipo químico, tendientes a evitar que grandes poblaciones neuronales mueran, a causa de la anoxia, el hipoflujo o la hipoglicemia. La neuroactivación se desarrolla a partir de todas aquellas medidas químicas que tiendan a promover el normal metabolismo de los neurotransmisores gaseosos retrógrados, óxido nítrico y ácido araquidónico, que tienen como función principal los procesos de fijación de memoria, tales como la potenciación a largo plazo. Se definió como neuroplasticidad a todos aquellos procesos endógenos, fisiológicos cerebrales que permitan promover los factores de crecimiento derivados del encéfalo y de la glia, favoreciendo de ésta manera el crecimiento de los axones y de los árboles dendríticos, como así también la cantidad de contactos sinápticos. Finalmente desde hace cuatro años, las investigaciones se vuelcan, casi en su totalidad hacia la genética, y comienza a vislumbrarse una nueva forma de pensamiento, denominado psiquiatría genética. Se atribuye a éstas investigaciones, los conceptos de señalización intranuclear, los procesos de trasducción, la obtención de las respuestas biológicas, y la señalización intraneuronal inversa o retrógrada. Es la psiquiatría genética quién define a la neurogénesis como todos aquellos procesos fisiológicos cerebrales, tendientes a promover la actividad de las neurotrofinas, con la finalidad de favorecer el desarrollo neuronal a nivel hipocampal. Fueron éstos conceptos los planteados antes de la terminación del proyecto genoma humano. Cuando dicho proyecto finaliza, la psiquiatría genética entrega al mundo científico determinados aportes que realmente lanzan un gran desafío al conocimiento de la etiología de las patologías del estado de ánimo y de la conducta. En las conclusiones del proyecto HUGO encontramos las siguientes relaciónes, que no dejan de ocasionar gran asombro, por relacionar a las patologías demenciales con todas aquellas mutaciones que originen depósitos de sustancias insolubles dentro de las neuronas, imposibles de ser clivadas al exterior de las mismas. Relación entre todas aquellas mutaciones a nivel de la membrana plasmática y que alteren además los procesos de exocitosis, con las patologías psicóticas. Relación entre las mutaciones que adelanten los procesos de apoptosis, o muerte celular programada, ocasionando que lo que normalmente debería ocurrir a partir de los setenta años, comience a ocurrir a partir de los cincuenta, y las adicciones al consumo de sustancias psiconeurobiosociotóxicas. Relación entre todas aquellas mutaciones que alteren el citoesqueleto de la glia y la neurona, y los trastornos de ansiedad. Relación entre las mutaciones que modifiquen o alteren la señalización intraneuronal, anterógrada y retrógrada y los trastornos del estado de ánimo. Relación entre las mutaciones que alteren el sistema neuropéptidergico cerebral y los trastornos de la alimentación y la obesidad. Y relación entre todas aquellas mutaciones genéticas que alteren determinados sistemas enzimáticos y patologías que presenten como característica los estados ciclotímicos. Pero la genética es una ciencia verdaderamente dura y fría, que generalmente nos resulta difícil de entender, a los psiquiatras y mucho más difícil nos resulta intentar transmitir sus conceptos. Es por ello, que para poder entender a fondo, este desafío que nos lanza el proyecto genoma humano, vamos a trazar una especie de hoja de ruta, que confeccionaremos siguiendo la cronología de las investigaciones realizadas en los Jorge Marquet últimos treinta años, por las psiquiatrías biológica, molecular y genética, para terminar descifrando éste mensaje de relaciones entre mutaciones y patologías. Cuando los investigadores decidieron averiguar como se desarrollaba la química intraneuronal hicieron foco de sus investigaciones en la biofase o sinapsis, constituída por el axón de la neurona presináptica enfrentando a las arborizaciones dendríticas de la neurona postsináptica, separadas por la hendidura sináptica y alimentando a todo el sistema, la glía. Justamente, desde la glía describieron el aporte de los precursores que se utilizarían para comenzar a elaborar las monoaminas, siendo ellos la fenilalanina para las catecolaminas, el triptofano para las indolaminas, la histidina para las imidazolaminas y la arginina para el óxido nítrico. Estos precursores, como puede observarse son aminoácidos esenciales y se ingieren con la dieta. Este descubrimiento de la psiquiatría biológica, hace treinta años no parecía tener mayor relevancia, pero en el momento actual es de suma importancia, ya que estamos frente a cifras impresionantes de desnutrición infantil y de mala alimentación en la mitad de la población de los adultos. La carencia de éstos precursores produce alteraciones neuroquímicas irreversibles que traen como consecuencias inmediatas la alteración del desarrollo cerebral en el niño, y el defecto metabólico en el adulto, que conducen a la estructuración de personalidades violentas y agresivas. Una vez que éstos precursores son incorporados al interior de la neurona presináptica por medio de sistemas de difusión pasiva, son elaborados en el retículo endoplásmico rugoso y luego en el aparato de Golgi, donde comienzan a desarrollarse los metabolismos necesarios para comenzar a confeccionar las monoaminas cerebrales. Salidos del aparato de Golgi se almacenan en las vesículas de almacenamiento, las cuales se montan sobre los microtúbulos, y los neurofilamentos, del citoesqueleto neuronal y comienzan a avanzar en sentido unidireccional hacia la membrana plasmática presináptica, mientras en el interior de las vesículas se llevan a cabo las largas cadenas metabólicas de formación de las monoaminas hasta lograr su metabolito principal. Para que éstas cadenas metabólicas se lleven a cabo con normalidad se requiere de la integridad de sistemas enzimáticos intervinientes, sobre todo del tipo de las hidrolasas y de las decarboxilasas. Así como las vesículas de almacenamiento avanzan en forma unidireccional, también están montadas sobre los microtúbulos y los neurofilamentos, las organelas mitocondriales que poseen un movimiento bidireccional anterógrado y retrógrado, con la finalidad de proporcionar la energía suficiente para que la confección de las monoaminas sea íntegra y correcta. O sea, que las monoaminas llegarán a constituír sus metabolitos principales siempre y cuando contemos con los precursores necesarios, un citoesqueleto adecuado, vesículas de almacenamiento con movimiento correcto, un sistema mitocondrial capaz de aportar la energía suficiente y grupos enzimáticos funcionando íntegramente. Una vez que las vesículas llegan a la membrana presináptica, en el momento de la despolarización de la membrana, se produce la exocitosis del contenido de dichas vesículas hacia la hendidura sináptica. El estudio de la psiquiatría biológica de éstos metabolitos principales, hallados en la hendidura sináptica, tales como adrenalina, noradrenalina, dopamina, serotonina, histamina, ácido glutámico, ácido gama amino butírico y óxido nítrico, Jorge Marquet dio lugar a una primera propuesta, consistente en justificar las alteraciones del estado de ánimo según el tenor de éstas monoaminas y aminoácidos cerebrales en la sinapsis. Así se interpretaban los cuadros depresivos como producto de la regulación en baja de éstas sustancias químicas denominadas neurotransmisores, y los cuadros maníacos y eufóricos como resultado de la regulación en alza de los mismos. Fue también la psiquiatría biológica la que describió la presencia cerebral de sustancias metiladas patológicamente, tomando un grupo metilo del dador universal, sulfo adenosil metionina, y mediante una enzima transmetilante agregándolo a la estructura química de las monoaminas y de ésta manera originando compuestos doblemente metilados y triplemente metilados, responsables de la aparación de alteraciones sensoperceptuales. La metilación de la serotonina ocasionaba la formación de la dimetilserotonina o bufotenina. La metilación de la bufotenina daba orígen a la O-metil bufotenina. La metilación de la dopamina ocasionaba la dimetoxi fenil etil amina y la metilación de la triptamina terminaría en dimetil triptamina. También se remarcó la necesidad de la participación de sistemas enzimáticos como la monoamino oxidasa y la catecol o metil transferasa para la formación de éstas sustancias patológicas. Cuando se investigó que ocurría con las monoaminas luego de ser exocitadas en la sinapsis, llamó poderosamente la atención el comprobar que el veinticinco por ciento de las mismas eran metabolizadas en la misma hendidura por los sistemas MAO y COMT, otro veinticinco por ciento de las mismas actuaría sobre la neurona postsináptica, y el cincuenta por ciento restante era reingresado al interior de la neurona presináptica por bombas de recaptura que actúan contra gradiente, necesitando de la energía del ATP, para que las mismas puedan ser reutilizadas, planteándose el sistema de economía neuronal. Luego comienza el estudio de la membrana postsináptica, y se describe la presencia de proteínas transmembranales, con tres secciones. La primera extramembranal, mirando hacia la hendidura sináptica, es denominada glicocálix, y es donde se encuentra el sitio de reconocimiento del neurotransmisor, en forma específica, siguiendo el ejemplo de la llave en la cerradura, porque de lo contrario será rechazado. La segunda transmembranal, constituída por los dominios de la proteína es la que le otorga las características químicas que permite dividirlas en familias y sub familias. Y la tercera intracitoplasmática, en el interior de la neurona postsináptica, es la que activa los sistemas protéicos y enzimáticos que terminarán en la activación de un segundo mensajero. Se consideró como primer mensajero a toda sustancia química, neurotransmisor, neuromediador, neuromodulador, neurohormona, fármaco o sustancia de abuso capaz de ser reconocido por éstas proteínas membranales y activarlas generando un segundo mensajero, con la finalidad de amplificar el mensaje descargado en el glicocálix. En éste momento de las investigaciones, es que comienzan a aplicarse los conocimientos de la biología molecular, los cuales permiten realizar estudios que completan los datos explicitados anteriormente, y permiten progresar por el interior de la neurona postsináptica. Es la psiquiatría molecular la que en primer lugar describe la necesidad de la integridad de la proteína acídica fibrilar, para que el citoesqueleto de la glía se encuentre intacto y los precursores y el flujo sanguíneo y el oxígeno lleguen al sistema sináptico como es debido. Jorge Marquet También describe a la proteína MAP2 como la responsable de la estructura de los microtúbulos y a la proteína cdk5 como la responsable de la integridad de los neurofilamentos. Completan el sistema citoesqueleto neuronal las proteínas ankirinas que funcionando normalmente protejen la estructura de dicho esqueleto neuronal. Las investigaciones posteriores se refieren a otro sistema proteico denominado paxilinas, que tiene a su cargo constituír el motor que impulsa a las vesículas de almacenamiento hacia la membrana. Estas paxilinas son las proteínas GAP, PIX y PAX. Mientras tanto la movilidad mitocondrial, en ambos sentidos, con la finalidad de proporcionar energía al sistema de almacenamiento, está garantizada por la normalidad del funcionamiento de la proteína BCL 2. Uno de los hitos fundamentales en la investigación de la psiquiatría molecular, consistió en la descripción minuciosa, de los procesos de exocitosis, del contenido de las vesículas de almacenamiento hacia la hendidura sináptica, en el momento en que dichas vesículas tomaban contacto con la membrana plasmática. Se describió la necesidad de la activación conjunta de seis proteínas, tres perteneciente a la pared de las vesículas de almacenamiento: sinaptofisina, sinaptotagmina y sinaptobrevina, conjuntamente con tres pertenecientes a la membrana plasmática: sintaxina, clathrina y snap 25. Cuando éstas seis proteínas se activan conjuntamente en forma satisfactoria, en presencia de suficiente cantidad de calcio iónico y en el momento de la despolarización de la membrana, una séptima proteína denominada mediatófora, realiza el poro de fusión y por el mismo, se vierte el contenido de las vesículas hacia la hendidura, en una unidad de pulso denominada quantum. Fue gracias a éste descubrimiento, que la psiquiatría molecular pudo establecer que el quantum era un ritmo cerebral de tipo químico, y fue así como comenzó a definirse al metabolismo neuronal como difásico: eléctrico y químico, o bien como un complejo electroquímico. Es de tanta importancia para el normal funcionamiento de la neurotransmisión cerebral, el proceso de exocitosis, que el cerebro estableció varios sistemas de reaseguramiento para el normal desarrollo del mismo. La proteína vesicular sinaptofisina presenta dos isoformas: 1 y 2. La 1 es calcio dependiente y la 2 es voltaje dependiente. La proteína vesicular sinaptotagmina presenta cuatro isoformas: 1 – 2 – 3 y 4. La 1 y la 3 son calcio dependientes y la 2 y la 4 son voltaje dependientes. De ésta manera si falla la presencia de calcio el sistema se mantiene con las isoformas voltaje dependientes, y si falla la despolarización de la membrana el sistema se mantiene gracias a las isoformas calcio dependientes. Ahora bien existe otro sistema de reaseguramiento del proceso de exocitosis, para el caso en que fallen conjuntamente la cantidad de calcio y el voltaje adecuado. Este es el sistema constituído por las dos proteínas sinaptobrevina y vamp. Este sistema toma la dirección de la exocitosis como sistema sinaptobrevina/vamp en el caso de que no haya calcio suficiente y el voltaje no sea el adecuado. Y el tercer sistema de reaseguramiento, se pone en funcionamiento en los casos en que se acelere el proceso de quantum con la finalidad de regularlo en baja. Este sistema está constituído por las proteínas ubiquitina y cbl. Entonces el sistema ubiquitina/cbl tendría como función principal frenar un quantum exagerado. Colaboran en el resguardo de éstos sistemas de reaseguramiento de la exocitosis, otras proteínas encargadas de mantener la integridad membranal tales como las Jorge Marquet proteasas ftsh, las tuberinas y las hamartinas, al tiempo que las endofilinas resguardan los niveles adecuados de curvatura membranal. Sistemas receptoriales presinápticos participan también en el control de la sobrevida neuronal y del éxito de la exocitosis. Los receptores rage, regulados por las enzimas del grupo bace, tales como las beta y gama secretasas, tienen a su cargo expulsar del interior neuronal todas aquellas sustancias que tienden a formar depósitos intraneuronales. Los receptores nocht, regulados por la proteína cin 85, se ocupan de expulsar del interior neuronal las sustancias tóxicas y excitotóxicas que se encuentran en el interior neuronal. Los autoreceptores, son vigías que controlan el tenor de las monoaminas en la hendidura sináptica posterior a cada quantum, y regulan en alza o en baja la metabolización intravesicular y la velocidad del quantum según si hay mucha cantidad de monoamina en la hendidura o la misma es poca. Estos autoreceptores son específicos para cada sistema de monoaminas y aminoácidos cerebrales a excepción del glutamato que funciona con un feed back positivo, por no tener autoreceptores específicos. Una vez liberadas las monoaminas en la hendidura luego del proceso de quantum, la psiquiatría molecular planteó y definió los procesos de neuromodulación, a partir de un suprasistema directriz y regulador, ejercido por la acetil colina. La función regulatoria de la acetil colina, como suprasistema neuromodulatorio consiste en regular, mientras sus cantidades son fisiológicas, en baja a todas aquellas monoaminas consideradas excitatorias o neurotóxicas tales como: adrenalina, noradrenalina, dopamina, histamina y ácido glutámico mientras regula en alza a aquellas monoaminas neuroprotectoras tales como: serotonina, GABA, triptamina y óxido nítrico. Cuando las investigaciones orientaron sus estudios hacia la membrana postsináptica, la psiquiatría molecular se dedicó a clasificar a las familias y subfamilias de proteínas transmembranales, según sus características y estructuras químicas en tres grupos principales: los receptores metabotrópicos, los receptores ionotrópicos y los receptores voltaje dependientes. Definió a los receptores metabotrópicos, como unidades ligadas a proteína G, que activando un sistema enzimático del tipo de la calmodulina, generaban un segundo mensajero inositol trifosfórico. Los receptores ionotrópicos, como unidades ligadas a canales iónicos, por los cuales circulan iones tales como calcio, sodio, cloro y zinc, que activando un sistema enzimático del tipo de la adenilato ciclasa generan un segundo mensajero adenosin monofosfato cíclico. Y los receptores voltaje dependientes, como unidades ligadas a voltaje y canales iónicos, que activando un sistema enzimático del tipo del diacil glicerol, generan un segundo mensajero calcio iónico. En éste momento se redefine como primer mensajero a toda sustancia química capaz de activar éstas proteínas receptoriales, como segundos mensajeros a los encargados de amplificar el mensaje, regulados por la actividad de las beta endorfinas, y puestos en marcha por el agonismo de los receptores, y como terceros mensajeros a un grupo de proteínquinasas también llamadas proteínas traslatorias, pues su función consiste en trasladar el mensaje molecular amplificado, por todo el citoplasma neuronal hasta el interior del núcleo. Jorge Marquet Se describen fundamentalmente como proteínas traslatorias a las proteínas creb reguladas en su actividad por las proteínas reapers y a las proteínas snare, reguladas en su actividad por las proteínas munc 18. A partir de éste momento toma la línea de investigaciones la psiquiatría genética pregenómica, denominada de ésta manera porque venía avanzando de manera sumamente importante en la descripción de la señalización intranuclear, dos años antes de la finalización del proyecto genoma humano. Es la psiquiatría genética pregenómica la encargada de describir el objetivo final de la traslación del mensaje en el interior del núcleo, en los llamados receptores secundarios intranucleares trk. Estos receptores regulados en su actividad por la proteína pten, son de tres tipos: los trk A encargados de regular en alza o en baja la cantidad y la especificidad de los receptores membranales, los trk B encargados de codificar para los factores de crecimiento neuronal y de ésta manera realizar neuroprotección fisiológica y neuroplasticidad, y los trk C encargados de regular en alza o en baja la actividad de los sistemas enzimáticos involucrados en los metabolismos de las cadenas de elaboración de las monoaminas. Estos receptores secundarios intranucleares luego de su activación, pondrán en funcionamiento a las proteínas trasductorias jak y erk, las cuales se encuentran reguladas en su actividad por las proteínas aktf, e inmediatamente la confección de los protooncogenes tales como los Cfos, que serán quienes establecerán la secuencia de aminoácidos que servirá de plantilla para que copie el AR m mediante el control regulatorio de los reguladores fix, para otorgar finalmente la respuesta biológica. A toda ésta secuencia de mensajeros que trasladan el informe molecular de uno a otro desde los receptores postsinápticos hasta obtener la respuesta biológica, la psiquiatría genética la definió como señalización intraneuronal directa o anterógrada. Pero también existe una señal intraneuronal indirecta o retrógrada y que traslada un mensaje molecular en sentido inverso. Esta señal indirecta está representada por los neurotransmisores gaseosos retrógrados tales como el óxido nítrico y el ácido araquidónico, presentando como función principal la fijación de memoria, o sea los procesos de potenciación a largo plazo. También la representan los factores de crecimiento derivados del encéfalo y derivados de la glía, con finalidades de plasticidad sináptica tales como: el tamaño de los axones, la cantidad de arborizaciones dendríticas y la frecuencia de los contactos sinápticos. Y finalmente, las neurotrofinas 1 – 2 y 6 que tienen a su cargo en las regiones hipocampales los procesos de neurogénesis descriptos desde hace unos meses en estudios específicos sobre crecimiento y desarrollo neuronal. Es de ésta manera como la psiquiatría genética pregenómica define a la neuroactivación como todas aquellas medidas fisiológicas cerebrales que tiendan a promover el normal metabolismo de los neurotransmisores gaseosos retrógrados con la finalidad de fijar memoria. Define a la neuroplasticidad como todas aquellas medidas fisiológicas cerebrales tendientes a promover a los factores de crecimiento derivados del encéfalo y la glía con la finalidad de realizar las podas sinápticas adecuadas y el aumento de los contactos sinápticos. Jorge Marquet Y define a los procesos de neurogénesis como todas las medidas fisiológicas cerebrales capaces de promover la activación de las neurotrofinas a nivel hipocampal, favoreciendo el desarrollo y el crecimiento neuronal. A ésta altura de las investigaciones, termina el proyecto genoma humano, y dentro de sus conclusiones se lanza un verdadero desafío con respecto a la etiología de las alteraciones del estado de ánimo, ya que se empiezan a emparentar determinadas patologías con mutaciones genéticas específicas. Es así que se desarrolla una nueva línea de estudios denominada psiquiatría genética postgenómica, que argumenta una determinada relación entre mutaciones genéticas que ocasionan depósitos de sustancias insolubles y no clivables, intraneuronales y las patologías demenciales, mutaciones genéticas que alteran los procesos de exocitosis, de reaseguramiento de la exocitosis y el normal funcionamiento de la membrana presináptica y las patologías psicóticas, mutaciones genéticas capaces de adelantar los procesos de apoptosis o muerte neuronal programada y las patologías por abuso de sustancias, mutaciones genéticas capaces de alterar la normal estructura del citoesqueleto glial y neuronal y las patologías relacionadas con los trastornos de ansiedad, mutaciones genéticas capaces de alterar la señalización intraneuronal e intranuclear directa e indirecta y la obtención de la respuesta biológica, con patologías del estado de ánimo, mutaciones genéticas capaces de modificar la actividad de los neuropéptidos y las patologías relacionadas con los trastornos de la alimentación, y finalmente, mutaciones genéticas en determinados sistemas enzimáticos y patologías relacionadas con ciclotimia. De esta manera, al finalizar el proyecto genoma humano, la psiquiatría genética postgenómica comienza a describir este tipo de relaciones entre mutaciones y patologías. Comienza refiriéndose a las patologías demenciales con la explicación de las siguientes mutaciones: Mutación en gen que codifica para malonil dialdehído, ocasiona depósitos de malonil dialdehído intragliales. Mutación en gen que codifica para proteína tau 2, origina formación de inclusiones gliales. Mutación en gen que codifica para proteína calpaín 2, origina formación de placas gliales. Mutación en gen que codifica para proteína alfa sinucleína, origina formación de placas fibrilares intragliales. Mutación en gen que codifica para proteína cdk 2, origina depósitos de beta amiloide intravascular. Mutación en gen que codifica para malonil dialdehído neuronal, origina depósitos de carboxilisina y lipofucsina intraneuronales. Mutación en gen que codifica para APO E4, origina formación de ovillos neurofibrilares. Mutación en gen que codifica para proteína precursora de amiloide, origina formación de placas seniles. Mutación en gen que codifica para proteína clusterina, origina formación de cuerpos de Lewy. Mutación en gen que codifica para APO C1, origina formación de placas de fibronectina. Mutación en gen que codifica para APO J, origina formación de placas de piroglutamato. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para APO L, origina formación de placas de colesterol intraneuronal. Mutación en gen que codifica para presenilinas 1, origina formación de placas argirofílicas intravesiculares, en las vesículas de almacenamiento. Mutación en gen que codifica para presenilinas 2, origina formación de cuerpos de Hirano. Mutación en gen que codifica para enzimas BACE, origina desarrollo de alfa secretasa favoreciendo la activación de la vía amiloidogénica e inhibiendo a las beta y gama secretasas encargadas de permitir que los receptores RAGE cliven los depósitos de sustancias solubles intraneuronales. Mutación en gen que codifica para PA K 2, disminuye los niveles de síntesis de precursores de acetil colina, tales como colina y acetil coenzima A, originando una brusca disminución de la acetilcolina cerebral e invirtiendo los procesos de neuromodulación, originando de ésta manera que se regulen en alza las monoaminas excitatorias y neurotóxicas, y que se regulen en baja las monoaminas neuroprotectoras. Mutación en gen que codifica para enzima glutaminasa, originando aumento de los niveles cerebrales de dopamina. Mutación en gen que codifica para prohormona convertasa PC7, originando el aumento de los niveles cerebrales de noradrenalina. Mutación en gen que codifica para el trasportador G1 de glutamato, originando la activación del feedback positivo del sistema glutamatérgico con la consiguiente consecuencia de gasto energético, lisis osmótica y procesos ligados al calcio, que terminan con la muerte neuronal. Mutación en gen que codifica para el transportador 3 del zinc neuronal, originando toxicidad y muerte neuronal. A continuación se refiere a las psicosis, y describe las siguientes mutaciones: Mutación en gen que codifica para sinaptofisina, originando la alteración de la exocitosis. Mutación en gen que codifica para sinaptotagmina, originando alteración en la exocitosis. Mutación en gen que codifica para sinaptobrevina, originando alteración en la exocitosis. Mutación en gen que codifica para proteína VAMP, originando falla en el sistema de reaseguramiento de la exocitosis, sinaptobrevina/VAMP. Mutación en gen que codifica para mediatófora, originando alteración en la formación del poro de fusión. Mutación en gen que codifica para ubiquitina, originando alteración del sistema de regulación del quantum, ubiquitina/CBL. Mutación en gen que codifica para proteasas ftsh, originando proteólisis membranal. Mutación en gen que codifica para proteínas tuberina y hamartina, originando destrucción membranal. Mutación en gen que codifica para endofilinas, alterando la estructura de la curvatura membranal. Mutación en gen que codifica para proteína CI 85, alterando la capacidad de los receptores ocht en su función de clivar del interior neuronal las sustancias tóxicas de desecho. Mutación en gen que codifica para enzima mono amino oxidasa, alterando el catabolismo de las monoaminas. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para receptores D1 y D2, originando la aparición de las alteraciones sensoperceptuales. Mutación en gen que codifica para receptor 5HT2A, originando la aparición de conductas agresivas. Mutación en gen que codifica para DARPP 32, alterando el transporte de la dopamina cerebral. Cuando se refiere a las conductas adictivas y al abuso de sustancias, nos habla de las siguientes mutaciones: Mutación en gen que codifica para proteína USP7, originando la activación de la proteína SCA1 y de la ataxina, responsables de los adelantamientos de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína JCV, originando la activación de las agnoproteínas, responsable del adelantamiento de la apoptosis. Mutación en gen que codifica para presenilinas 1 y 2, activando sustancias como la catepsina C y la cistatina S, productos de la formación de endosomas tardíos, y responsables del adelantamiento de los procesos de muerte celular programada. Mutación en gen que codifica para caspases y calpain 1 y 2, los cuales van a alterar la respiración mitocondrial adelantando la apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína BCL2 y complemento CD95, responsables de la alteración del AD mitocondrial y del adelantamiento de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteínas 53, 63 y 73, conocidas en genética como “la mafia”, ya que cuando ellas se activan en forma conjunta, la muerte celular es rápida y segura. Mutación en gen que codifica para transportador de dopamina y serotonina, responsables de las conductas de reforzamiento. Mutación en gen que codifica para receptores GABA A, 5HT2C y D2, responsables de la clínica de las adicciones. Se refiere también a los trastornos de ansiedad y los emparenta con mutaciones a nivel del citoesqueleto: Mutación en gen que codifica para proteína acídica fibrilar glial, originando alteraciones en la estructura de la glía. Mutación en gen que codifica para proteína MAP2, originando destrucción a nivel de los microtúbulos neuronales. Mutación en gen que codifica para proteína cdk 5, originando destrucción de los neurofilamentos neuronales. Mutación en gen que codifica para proteínas ankirinas, originando destrucción del citoesqueleto neuronal. Mutación en gen que codifica para proteínas paxilinas, GAP, PIX y PAX, alterando el normal movimiento de las vesículas de almacenamiento. Mutación en gen que codifica para proteína BCL2, alterando el normal movimiento bidireccional de las mitocondrias e impidiendo la formación de las monoaminas por falla energética. Mutación en gen que codifica para transportador de histamina y GABA originando conductas de ansiedad. Mutación en gen que codifica para colecistoquinina, originando conductas de desinhibición. Cuando describe los trastornos del estado de ánimo, hace mención a mutaciones que alteran la señalización intraneuronal anterógrada y retrógrada: Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para sistema enzimático calmodulina, alterando la formación del segundo mensajero inositol trifosfórico. Mutación en gen que codifica para sistema enzimático adenilato ciclasa, alterando la formación del segundo mensajero adenosin monofosfato cíclico. Mutación en gen que codifica para sistema enzimático diacil glicerol, alterando la formación del segundo mensajero calcio iónico. Mutación en gen que codifica para beta endorfinas, alterando la actividad amplificatoria del mensaje de los segundos mensajeros. Mutación en gen que codifica para proteínas reaper, alterando la función traslatoria de las proteínquinasas CREB. Mutación en gen que codifica para proteínas munc 18, alterando la actividad traslatoria de las proteínquinasas S ARE. Mutación en gen que codifica para para proteínas PTE , alterando la actividad de los receptores secundarios intranucleares trk. Mutación en gen que codifica para proteína aktf, alterando la capacidad trasductoria de las proteínas de trasducción jak y erk. Mutación en gen que codifica para Cfos, alterando la formación de los protooncogenes y la secuencia aminoacídica que constituirá la plantilla que debe copiar el AR m. Mutación en gen que codifica para los reguladores fix, alterando la capacidad del AR m para otorgar la respuesta biológica. Mutación en gen que codifica para ácido araquidónico, alterando la capacidad de fijar memoria. Mutación en gen que codifica para factores neurotróficos, alterando los procesos fisiológicos de plasticidad sináptica. Mutación en gen que codifica para neurotrofinas, alterando los procesos hipocampales de neurogénesis. Mutación en gen que codifica para tirosina, originando, por un lado nitrotirosina, que metabolizará al óxido nítrico hacia peroxinitrilo, que es un potente tóxico neuronal, y por otro lado en ditirosina, que dará lugar a una poda sináptica patológica. Finalmente la psiquiatría genética postgenómica hace mención a los trastornos de la alimentación y su relación con mutaciones a nivel del sistema neuropeptidérgico: Mutación en gen que codifica para péptido CART y su relación con la bulimia. Mutación en gen que codifica para adipocitos ADP3, y su relación con la obesidad. Mutación en gen que codifica para ansiotensinógeno, y su relación con la bulimia. Mutación en gen que codifica para péptido orfanin FQ, y su relación con la anorexia. Mutación en gen que codifica para receptores beta adrenérgicos, alterando los procesos de termogénesis, situación por la cual el organismo no libera las calorías que ingiere de más y las deposita en el tejido adiposo marrón produciendo obesidad. Mutación en gen que codifica para neuropéptido Y y YY, y su relación con la anorexia. Mutación en gen que codifica para colecistoquinina y su relación con la ansiedad y la compulsión a la ingesta. Mutación en gen que codifica para leptina, y su relación con la obesidad. Mutación en gen que codifica para orexinas A y B y su relación con la bulimia. Mutación en gen que codifica para el factor de saciedad GLP1 y su relación con la bulimia. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para receptores D4 y su relación con la anorexia. Mutación en gen que codifica para interleukinas 1 y 6, y su relación con los procesos de bulimarexia. Cuando se refiere a las alteraciones enzimáticas relacionadas con los estados de ciclotimia, describe: Mutación en gen que codifica para enzima tirosina hidroxilasa y mutación en gen que codifica para enzima mono amino oxidasa y su relación con los trastornos bipolares. Como puede apreciarse de ésta manera la finalización del proyecto genoma humano lanza un verdadero desafío a la psiquiatría de hoy en día en cuanto al entendimiento de la etiología de las patologías mentales, ya que incorpora un tercer impacto a la famosa teoría del doble impacto, planteada por Stephen Stahl, cuando nos dice que para que una enfermedad mental se presente en su totalidad es necesario que el sujeto sufra de un doble impacto: primero lo estructural, lo químico, lo biológico, lo metabólico y lo referente al flujo sanguíneo, y segundo lo emocional o psicológico, representado por la capacidad de afrontamiento y frustración del sujeto, la forma de relacionarse con el entorno y sus experiencias de vida. Este tercer impacto, que en realidad resulta ser el primero, planteado hoy en día por la psiquiatría genética postgenómica estaría hablando de un terreno predispuesto genéticamente, para que sobre él se monten el segundo y el tercer impacto. Como conclusión de ésta situación nos queda una imperiosa necesidad de comprender y abordar a las patologías mentales en forma inter y multidisciplinaria, mediante equipos de profesionales que entiendan claramente que no se logrará el beneficio del paciente ni el éxito terapéutico siguiendo una sola línea de abordaje y de pensamiento, ya sea ella genética, farmacológica o psicoterapéutica. Con el transcurso de las investigaciones se han planteado diversas teorías biológicas, histopatológicas y genéticas para explicar la etiología de los trastornos del sistema nervioso central, dándole prioridad a las enfermedades neurodegenerativas. La teoría histopatológica surge a partir del descubrimiento en estudios post mortem de cerebros con procesos degenerativos de un péptido beta amiloide insoluble, que no podía ser clivado fuera de las neuronas por las apolipoproteínas, lo que los diferenciaba de los cerebros que envejecían normalmente, que también tenían presencia de péptido beta amiloide, pero soluble por lo cual era clivado por las apoliproteínas y de esta manera se evitaba la agregación del mismo en las placas seniles. Y el otro elemento característico de esta teoría eran los ovillos neurofibrilares, que resultaban como producto de una proteína MAP2 que se mantenía activa y fosforilada y de esta forma daba origen a la proteína TAU, responsable de la formación de los ovillos en los cerebros que degeneraban. En los cerebros que envejecían, por el contrario la porteína MAP2 se mantenía inactiva y desfoforilada gracias a la acción neuroprotectora de las apolipoproteínas 2 y 3, no formándose la TAU. La teoría genética se basó en el hallazgo de mutaciones en las presenilinas I y II, en la proteína precursora de amiloide y en las apolipoproteínas E. Jorge Marquet Las mutaciones en las presenilinas daban forma a los endosomas y lisosomas tardíos, los cuales secretaban sustancias como la catepsina C y la cistatina D,produciendo el adelantamiento de los procesos de apoptosis. Las mutaciones en la proteína precursora de amiloide permitían la formación de un péptido beta amiloide de cadena larga, con sectores aberrantes del 25 al 35 en la secuencia aminoacídica, lo cual terminaba en la formación de las placas seniles. Las mutaciones en las apolipoproteínas E presentaban al bialelo 4/4, quién era el responsable de mantener activa y fosforilada a la proteína MAP2, la cual originaba la proteína TAU. La teoría mitocondrial se basó en la descripción de mutaciones en la cadena de elctrones, a causa de mutaciones en el AD mitocondrial, originando una disminución de la actividad de la enzima citocromo C oxidasa, lo que tenía como consecuencia un comportamiento aberrante de los electrones frente al oxígeno, con gran producción de radicales libres. La teoría de los aminoácidos excitatorios presentaba como basamento el gasto energético en la primer neurona, la lisis osmótica y los procesos ligados al calcio en la segunda neurona y la neurotoxicidad del óxido nítrico. El gasto energético se origina por exceso de glutamato en la sinapsis, que intenta ser limpiado por las bombas de recaptura presináptica que trabajan contra gradiente, por lo cual necesitan moléculas de ATP para funcionar, hasta que producen un verdadero agotamiento de la primer neurona. La lisis osmótica se basa en la sobrerregulación que produce el exceso de glutamato sobre los receptores postsinápticos AMPA I, originando gran entrada de sodio a través de los mismos. Al sodio lo acompaña el agua que produce un verdadero edema celular y posterior estallido de la neurona. Los procesos ligados al calcio surgen de la sobrerregulación por exceso de glutamato, de los receptores postsinápticos MDA, que son sobrepasados en sus mecanismos regulatorios glicinérgicos y gabaérgicos, con entrada masiva de calcio a la segunda neurona. El calcio activa proteasas y endonucleasas con gran liberación de radicales libres, oxidación y muerte celular. La neurotoxicidad del óxido nítrico comienza como consecuencia de la sobrerregulación de los receptores postsinápticos AMPA II, o metabotrópicos, por exceso de glutamato. Se activa el segundo mensajero inositol trifosfórico que libera los depósitos de calcio intramitocondriales e intrareticulares. El exceso de calcio origina que el óxido nitríco en vez de metabolizarse a nitrosonio se transfome en peroxinitrilo, el cual es un potente tóxico celular. La teoría colinérgica se basa en el déficit de acetil colina y de su precursor colina en los cerebros que sufren enfermedades degenerativas. La neurona comienza a lograr colina a partir de su propia membrana mediante los procesos de autocanibalismo que terminan destruyendo la neurona. A esto se agrega un incremento en la actividad de las enzimas acetil y butiril colinesterasa con mayor disminución de los tenores de acetil colina. A nivel de la neurotransmisión la acetil colina en cantidades fisiológicas regula en baja a la dopamina y a la noradrenalina y en alza a la serotonina. Cuando los niveles de acetil colina bajan bruscamente dopamina y noradrenalina se disparan en alza originando las alteraciones senso-perceptuales y los trastornos motores, como la celotipia, el wandering y la carpologia y la serotonina se cae originando los trastornos cognitivos y la alteración de todos los relojes biológicos. Jorge Marquet La teoría inmunológica describe el aumento de las interleukinas 2 y 4, el incremento de los péptidos mutados 40 y 42 y la disminución del factor de crecimiento neuronal. La teoría de la glutaminasa se explica entendiendo que la glutaminasa regula en baja a acetil colina y en alza a noradrenalina, en la neurodegeneración la glutaminasa aumenta, cayendo bruscamente acetil colina y elevándose noradrenalina. La teoría de al prohormona convertasa PC7 se basa en el estímulo que produce dicha hormona sobre la formación de péptidos beta amiloide aberrante y su posterior agregación en placas seniles. La teoría de los receptores membranales RAGE que favorece el desarrollo de la vía amiloidogénica, con estimulación de la síntesis de proteína precursora de amiloide (APP) y disminución de la afinidad de los receptores nicotínicos. La teoría de la proteína acídica fibrilar glial responsable de la formación de una proteína TAU diferente a la que origina los ovillos neurofibrilares, pero muy destructiva sobre los microtúbulos y los neurofilamentos que consituyen el citoesqueleto neuronal. La teoría de la peroxidación lipídica parte del stress oxidativo, responsable del aumento de la proteína precursora de amiloide (APP) y del péptido beta amiloide aberrante mediatizado por la proteína ASL. La teoría molecular describe una disminución en la actividad y la afinidad de los receptores secundarios intranucleares trk B, con consecuencia a nivel de la disminución de la plasticidad sináptica, de la reserva sináptica y del crecimiento dendrítico y axonal. La teoría neuropeptidérgica describe el incremento de los péptidos aberrantes y mutados 25-35-40 y 42 responsables de la génesis del beta amiloide y de la vía amiloidogénica. La teoría oxidativa argumenta el incremento de los radicales de oxígeno y de los radicales libres con una disminución de todos los elementos antioxidantes endógenos naturales tales como los antioxidantes totales, la superóxido dismutasa, le glutation per oxidasa y el glutation reducido, no pudiendo evitar las consecuencias catastróficas de la oxidación que conduce a la muerte celular. La teoría de los péptidos decoy argumenta una sobrerregulación de los receptores postsinápticos AMPA I que da lugar a la formación del péptido beta amiloide mutado A42, con ingreso masivo de calcio en la segunda neurona y excitotoxicidad. La teoría de la microglia, con disminución de la actividad de los astrocitos y de la acción depurativa de la sinapsis a cargo de la microglia como consecunecia de la formación del bialelo E4 por la mutación de la apolipoproteína E. La teoría de las especies reactivas al oxígeno con aumento de los radicales libre y del calcio intraneuronal, originando proliferación de proteína TAU activa y fosforilada. La teoría de las intoxicaciones que hablan de un aumento en los niveles cerebrales de aluminio, aumento en los niveles cerebrales de aluminio hierro y zinc, los cuales terminarían aumentado la actividad de la acetil colinesterasa con descenso de la acetil colina y autocanibalismo. La teoría de los priones habla de la transformación de priones solubles en insolubles y patológicos con acompañantes moleculares que reaccionan frente al stress del entorno formando péptido beta amiloide. La clathrina es una proteína que constituye parte del revestimiento de las vesículas de almacenamiento, jugando papeles importantes en la función neuronal. Jorge Marquet En el cerebro de los pacientes con demencia tipo Alzheimer, la distribución de clathrina fue investigada inmunohistoquímicamente usando cuatro anticuerpos monocionales, contra cadenas livianas de clathrina, LCB.1, LCB.2, X-16 y CO .1, para estudiar la participación de la clathrina en la demencia tipo Alzheimer. Los cuatro anticuerpos monocionales comprometen el extremo amino terminal de la cadena liviana de clathrina b denominada LCB, en la neurona. En el cerebro con demencia tipo Alzheimer se puede observar la presencia de LCB.2 alrededor de la neuronas hipocampales, ausente en los cerebros usados como control. También se observaron manchas de LCB.2 en las neurofibrillas neuronales de los cerebros con Alzheimer, mientras que la presencia similar fue muy débil en los cerebros control. En la iniciación temprana de la demencia tipo Alzheimer se encontró LCB.2 en las coronas de las placas seniles. La LCB.1 reaccionaba en forma similar a LCB.2 en los cerebros de pacientes con demencia tipo Alzheimer. Los astrocitos de los cerebros con demencia tipo Alzheimer eran manchados intensamente con X-16. Estas observaciones demostraron distribución anormal de clathrina en cerebros con demencia tipo Alzheimer, implicando la misma deterioro axonal. El beta amiloide se encuentra unido a la proteína Erp57 en el líquido cefalorraquídeo. Bajos niveles de proteínas Erp57 se asocian con la demencia tipo Alzheimer. El beta amiloide se forma durante el proceso en la porción trans del aparato de Golgi, de la proteína trans membrana precursora del amiloide. Ellos rápidamente se agregan y forman las placas seniles características de la demencia tipo Alzheimer, sugestivamente en pacientes que tienen altos niveles de péptido libre. Todavía, en ese momento el beta amiloide total del líquido cefalorraquídeo es bajo, comparado con los controles, implicando que ellos se unen al transportador de la proteína. Desde el retículo endoplástico, chaperones se unen con otras proteínas secretorias y ellas pueden ser el transportador de las proteínas de beta amiloide. La demencia tipo Alzheimer tiene, como se ha venido señalando, múltiples etiologías, incluyendo bajos niveles en el líquido cefalorraquídeo de la concentración de la proteína Erp57. La proteína precursora de amiloide (APP) en la demencia tipo Alzheimer, es una proteína de membrana tipo 1, que es proteolíticamente procesada, proveniente de la formación del péptido beta A4, que está involucrado en la patogenia de la demencia tipo Alzheimer, o del -terminal del ectodominio soluble sAPP, que funciona como factor de crecimiento para varias células lpiteliales. En células polarizadas como las MDCK, la proteína precursora de amiloide (APP), es lograda exclusivamente del dominio basolateral por una señal blanco que incluye un residuo específico de tirosina, el Y653. La mutación de esta tirosina en alanina permite encontrar a la proteína precursora de amiloide en la superficie de la célula. La secreción del ectodominio soluble sAPP, también tiene lugar basolateralmente, mediante un mecanismo diferente desde que la proteína precursora de amiloide es producida. Para estudiar el transporte polarizado de proteína precursora de amiloide en más detalle, lcking y Kriegghoff, produjeron quimeras de GFP-APP de un tipo lejano Jorge Marquet de proteína precursora de amiloide y del transportador mutado de la proteína, el Y653A. Usaron estas quimeras para objetivar estudios hacia lograr MDCK en células FRT, porque el resultado obtenido en el aplical basolateral del MDCK es diferente al de las células FRT. Usando gradiente de densidad de centrifugación e inmunofluorescencia analizaron la asociación de proteína precursora de amiloide y ectodominio soluble sAPP. La afinidad del ectodominio soluble por la membrana plasmática se debe a la unión con los espacios ricos en colesterol. De acuerdo con esto, la afinidad de la superficie celular por el ectodominio soluble sAPP ocurre exclusivamente en el dominio aplical de las células MDCK, que se encuentra en los residuos unidos de la membrana. Aunque la proteína precursora de amiloide en su total longitud no se encuentra unida, el C-terminal procesado fuertemente, resulta de la alfa secretasa mediada por el proceso de la proteína precursora de amiloide (APP) asociada con detergentes insolubles membranales. Cuando hablamos de la genética de los trastornos demenciales nos estamos refiriendo a la predisposición y a la vulnerabilidad que presentan éstos pacientes, respecto a la adquisición y el desarrollo de la sintomatología, de orígen genético que desembocará en la enfermedad. A nivel de la glía nos encontramos con mutaciones de genes que codifican para malonil dialdehido y que se traducen en depósitos intragliales de malonil dialdehido. Mutación en gen que codifica para la proteína acídica fibrilar glial, la cual va a afectar el citoesqueleto de la glía. Mutación en gen que codifica para la proteína calpain 2 originando placas gliales. Mutación en los genes para péptidos 39 y 40 que junto con la mutación en proteína cdk2 van a actuar sobre las interleukinas 1 alfa, 2 beta y 6 y darán lugar al depósito de péptido beta amiloide vascular. La mutación a nivel de la proteína tau 2 dará lugar a las inclusiones gliales y la mutación en los genes que codifican para alfa sinucleína, conocida como sinucleinopatías, traerá como consecuencias la aparición de placas fibrilares en la pared vascular. Ya a nivel intraneuronal podemos mencionar la aparición del bialelo epsilon 4 producto de una mutación en genes que codifican para la apolipoproteína E, la cual va a activar y fosforilar a la proteína MAP2 encargada del mantenimiento de los microtúbulos neuronales. La fosforilación de la MAP2 dará orígen a la fosforilación de la proteína tau la cual es la principal responsable de la formación de los ovillos neurofibrilares. Sobre la proteína tau también actúan mutaciones a nivel de la proteína TP, de la calcineurina A, de la lipofucsina, de las proteínas ciclodependientes cdc 2 kin, de las calpain 2, de la alfa sinucleína y de la clusterina. Encontraremos también mutaciones en gen que codifica para malonil dialdehido intraneuronal, responsables de los depósitos de carboxilisina y lipofucsina, mutaciones en gen que codifica para proteína SCA1, la cual activará a las ataxinas 1 originando depósitos de proteína USP7 responsables de procesos de neurodegeneración. Las mutaciones en los genes que codifican para presenilinas 1 y 2 darán lugar a la formación de los endosomas y lisososmas tardíos, organelas atípicas, que serán las responsables de la secreción de sustancias tales como la catepsina S y la cistatina C, que darán lugar al adelantamiento de los procesos de apoptosis. Otra mutación en genes que codifican para las proteasas FTSh será la encargada de dar lugar a la proteólisis membranal y la mutación a nivel de las proteínas Jorge Marquet hamartinas y tuberinas originará la destrucción membranal junto con otra mutación en las endofilinas la cual alterará la curvatura membranal. Mutaciones a nivel de la proteína p35, activarán a las ciclo dependientes cdk 5 dando orígen a la destrucción de los neurofilamentos junto con la mutación de las ankirinas que destruirá por completo el resto del citoesqueleto neuronal. Esta última mutación que comienza a nivel del gen que codifica para proteínas DA K2 mantendrá activas a las proteínas ankirinas 2 y esto conllevará a la destrucción de dicho citoesqueleto. La mutación en gen que codifica para presenilinas 1 dará lugar a la formación de las placas de algodón que son depósitos argirofílicos en el interior de las vesículas de almacenamiento. A nivel de las proteínas paxilinas encargadas de movilizar éstas vesículas de almacenamiento también encontramos mutaciones. Es así que se mutan los genes que codifican para proteínas GAP, PIX y PAX dando como resultado la inmovilidad de las vesículas de almacenamiento y la alteración de los procesos de exocitosis. Encontramos mutaciones importantes en todo el sistema mitocondrial en general. Mutación en gen que codifica para proteína CBL2, impidiendo la movilidad mitocondrial. Mutación en gen que codifica para cretin kinasa, alterando la respiración mitocondrial. Mutación en gen que codifica para el AD mitocondrial, trayendo como consecuencia la hipoactividad de la enzima citocromo C oxidasa, lo cual causa una reacción aberrante de los electrones de la cadena respiratoria mitocondrial frente al oxígeno, con gran liberación de radicales libres y muerte neuronal. Mutación en gen que codifica para caspases, calpain 1 y 2, proteínas p53, p63 y p73 y para complemente CD95, que alterarán el metabolismo mitocondrial adelantando los procesos de apoptosis. Otra vía importante de mutaciones en las demencias se encuentra a nivel de la proteína precursora del amiloide. La mutación en los genes que codifican para la misma inactivan a las enzimas bace del tipo de las beta y gama secretasas que son quienes mantienen la actividad de la vía no amiloidogénica, dando lugar a la aparición de la actividad de las enzimas bace alfa secretasas que son las responsables de la aparición de la vía metabólica amiloidogénica. Estas bace alfa secretasas son las responsables de la aparición del beta amiloide de cadena larga con sectores aminoacídicos aberrantes del 35 al 45 y su porción terminal inflamatoria el ct12. Toda esta situación mutagénica termina en la constitución de las placas seniles sobre las cuales también actúan otras mutaciones tales como las de la prohormona convertasa PC7, de la proteína p97, de los péptidos 43 y 43, del transportador 3 del zinc y del malonil dialdehido. La mutación en el gen que codifica para PA K2, dará lugar a la menor formación de precursores de acetilcolina, tales como colina y acetil coenzima A, lo cual conllevará a la regulación en baja de la acetilcolina con los consiguientes procesos de autocanibalismo membranal en búsqueda de precursores y a la inversión de los mecanismos fisiológicos de neuromodulación, regulándose en alza todas las monoaminas excitotóxicas y regulándose en baja todas las monoaminas neuroprotectoras. Las mutaciones en genes que codifican para otras apolipoproteínas tales como la APO C1, la APO J y la APO L, serán las responsables de la formación de las placas de fibronectina, piroglutamato y colesterol. La mutación en gen que codifica para clusterina originará el desarrollo de los cuerpos de Lewy y de los cuerpos de Hirano. Jorge Marquet Mutaciones en genes que codifican para calmodulina, adenilato ciclasa y diacilglicerol alterarán el normal funcionamiento de los receptores membranales metabotrópicos, ionotrópicos y voltaje dependientes. Mutaciones en genes que codifican para beta endorfinas, disminuirán la capacidad amplificatoria del mensaje del AMP cíclico. Mutaciones en genes que codifican para proteínas reapers y para proteínas munc 18 alterarán la capacidad traslatoria de la proteinkinasas CREB y S ARE. Mutación en gen que codifica para calsenilina pondrá en actividad a los péptidos decoy y liberará el calcio de los depósitos mitocondriales e intrareticulares neuronales, calcio que se sumará al calcio ingresado masivamente por la mutación en el gen que codifica para el transportador 1 del glutamato, dando orígen a un pool de calcio responsable de los procesos ligados al calcio intraneuronales. Finalmente mutaciones en las proteínas pten activarán a las akt y las fosforilarán altarando la capacidad transcriptoria de las proteínas intranucleares jak y stat. Como podemos observar hay un gran número de mutaciones implicadas en los procesos demenciales, producto de las investigaciones de los genetistas que abren un nuevo panorama en cuanto a las medidas terapéuticas que se pueden desarrollar en el futuro, respecto al tratamiento de estas dolencias. Coleen M. Atkins y cols. estudiando la cascada de la proteína mapk en los procesos de memoria asociativa describió en 1998 una mutación en el gen que codifica para la deaminasa de monofosfato de adenosina, resultando de la misma un aumento de actividad de dicha enzima con una participación directa en el aumento de la expresividad del ácido ribonucleico mensajero en las enfermedades degenerativas cerebrales. Soren Impey y cols. estaba investigando la participación de la estimulación del adenosín monofosfato cíclico mediada por la expresión del gen creb-cre, en los procesos de transcripción necesarios para el desarrollo de la memoria contextual, cuando encontró determinadas mutaciones en genes que codifican para perfiles neuronales mediados por los protooncogenes c-fos y c-jun, resultando de los mismos una notable disminución de los metabolitos finales de las monoaminas implicadas en los procesos de fijación de memoria. Mario Galarreta y cols., estudiaban la frecuencia dependiente de la depresión sináptica y los medios de balance entre la excitación y la inhibición en el neocórtex, cuando describieron una mutación en gen que codifica para factor S100b, dando orígen a un aumento en la expresión de las citokinas eritrocitaria con una disminución de la actividad de las enzimas dependientes de la tiamina, resultando bajos niveles de vitamina B12 en suero y líquido cefalorraquídeo de pacientes con demencia. Zachary Mainen y cols., investigaron el uso de moléculas bloqueadoras del receptor ampa subfamilia GluR2 ubicado en sitios postsinápticos sugeridos para los procesos de potenciación a largo plazo, describiendo en los contenidos de ésta investigación mutaciones en genes que codifican para el bialelo de la apolipoproteína E4, y mutaciones en genes que codifican para los péptidos beta amiloide 25-35, demostrando los procesos de neurotoxicidad resultante de ambas mutaciones, como así también la disminución de la plasticidad sináptica por las mutaciones en genes que codifican para fracciones 1-40 y 1-42 de los péptidos beta amiloide. Katalin Tóth y cols., también estudiaron la inervación de dos tipos diferentes de receptores glutamatérgicos ampa en interneuronas hipocampales simples, y lograron describir mutaciones en genes fe65 que codifican para la modulación de Jorge Marquet la proteína precursora de amiloide, originándose, a causa de éstas mutaciones la formación de las placas de amiloide, y de la misma manera, mutaciones en genes que codifican para la glicosilación de la proteína precursora de amiloide, dando orígen a los proteoglicanos, que serían péptidos beta amiloide de cadena larga insoluble, imposibles de clivar fuera de la neurona, responsables de la destrucción neuronal en las enfermedades neurodegenerativas. Fue Christian Essrich junto a sus cols., quién estudiando la estructura de los subtipos de receptores gaba A postsinápticos y su relación con la molécula bloqueadora de los mismos Gephyrin, demostró la existencia de mutaciones en genes que codifican para la apolipoproteína A, responsable del incremento del riesgo de padecer enfermedad de Alzheimer en genotipos con bialelo E4, mientras que paradójicamente, dicha mutación protegería de la enfermedad a los portadores de ausencia de genotipos para bialelo E4, también encontraron una mutación en genes que codifican para exón 3LRP en los receptores de apolipoproteínas E4, y mutaciones en genes que codifican para proteína tau 181, responsables de los procesos de hiperfosforilación en la aparición temprana de la enfermedad de Alzheimer, de la misma manera la mutación en gen que codifica para proteína tau 231 intervendría en los procesos de adelantamiento de la aparición de la enfermedad. Brian Williams y cols, en 1998 se dedicaron a investigar los plegamientos protéicos y las subunidades de los receptores de acetilcolina en neuronas in vivo, describiendo al mismo tiempo una mutación para el gen que codifica para el transportador de las vesículas de almacenamiento de la acetilcolina, lo cual resultaría en una disminución de la exocitosis y el quantum de dicho neurotransmisor en los pacientes con demencia. Fueron atalie Salem y cols., quienes investigando las propiedades del adaptador ap3 para la proteína v-snare, lograron descubrir una mutación en un gen que codifica para la interleukina 1, resultando de dicha mutación, disminución en la cantidad de astrocitos y microglía, disminución de la capacidad de crecimiento neuronal, aumento del número de placas neuríticas, aumento del pool de calcio libre intraneuronal, aumento de los depósitos de beta amiloide insoluble, y facilidad de formación de placas seniles a causa del aumento de los niveles de alfa 1 antiquimotripsina, aumento de tromboplastina, aumento de complemento inmunitario C3 y aumento de expresión de la apolipoproteína E4. Heun, Maier y Muller, investigaron un número importante de pacientes que presentaban en comorbilidad depresión mayor y demencia, y en sus publicaciones dieron a conocer una mutación en el gen que codifica para tubulina, provocando un incremento de anticuerpos anti neurofilamentos, mutaciones en el haplotipo h1 del gen que codifica para proteína tau y mutación en gen que codifica para péptido gart, originando ambas un gran exceso de purinas, resultando las mismas neurotóxicas, y finalmente una mutación en gen que codifica para antioxidante super óxido dismutasa, produciendo esta mutación gran liberación de radicales libres intraneuronales con su consecuente destrucción. También Teri y cols., realizaron sus investigaciones acerca del tratamiento de los trastornos de conducta en las demencias y describieron mutaciones en genes que codifican para bleomicina hidroxilasa, enzima que al estar mutada altera la expresión de las proteasas cisteínas, activándose las beta secretasas y desarrollando de ésta manera la vía amiloidogénica, una mutación en gen ftdp17 que codifica para la formación de los ovillos neurofibrilares, una mutación en gen que codifica para beta amiloide 40, responsable de la vasoconstricción central y periférica de Jorge Marquet los vasos cerebrales, presente en las demencias vasculares, y finalmente una mutación en gen que codifica para presenilina 1, culpable de los procesos proteolíticos que ocurren en el Alzheimer de aparición precoz. En Harvard, Lundquist y cols., se encargaron de estudiar la comorbilidad que presentaban con mayor frecuencia los pacientes con demencia, descubriendo en el transcurso de sus estudios genéticos, mutaciones en genes que codifican para proteinquinasa C, responsables de la alteración de los procesos de potenciación a largo plazo en la fijación de memoria, mutación en gen que codifica para calmodulina, resultando de ella una alteración en la expresión de los receptores metabotrópicos, mutaciones en genes que codifican para adenilato ciclasa, alterando de esta manera la sensibilidad de los receptores dependientes de canales iónicos y de adenosín monofosfato ciclíco, mutaciones en genes que codifican para los factores de crecimiento insulínicos 1 y para las neurotrofinas 3, con una inmediata activación de las caspases 3, originando procesos de apoptosis, una mutación en gen que codifica para proteínas fosforiladas akt, lo cual resultará en una importante alteración de los procesos de activación y estabilidad de los receptores glutamatérgicos, y finalmente una mutación en gen que codifica para neurotrofinas 3 con decrecimiento de la fosforilación de los receptores secundarios intranucleares trk C y de la expresión proteica. Mientras Burke y cols., practicaban estudios con el uso de los inhibidores selectivos de recaptura de serotonina en pacientes psicóticos complicados con procesos demenciales, pudieron describir mutaciones en genes que codificaban para péptidos beta amiloide astrogliales, originando dicha mutación un aumento en la actividad de la óxido nítrico sintetasa, disminuyendo los niveles de adenosin monofosfato cíclico, disminuyendo la expresión de la guanidil ciclasa soluble y de ésta manera la expresividad y los niveles del ácido ribonucleico mensajero. También describieron una mutación en un gen que codifica para células Betz, produciendo astrocitosis en la quinta capa de la corteza motora primaria y en el tracto piramidal, y una mutación en gen que codifica para alfa sinucleina, responsable de las sinucleinopatías, originando ovillos neurofibrilares con calcificaciones, que se acompañan de atrofia fronto temporal. Buerger y cols., intentando buscar marcadores precoces y efectivos para el estadío uno de la enfermedad de Alzheimer, han descripto una mutación en gen que codifica para péptido beta amiloide 42, una mutación en gen que codifica para proteína tau fosforilada y una mutación en gen que codifica para proteína treonina 231, como responsables directos de la formación de placas seniles y ovillos neurofibrilares en los cerebros de pacientes con Alzheimer. Fernández y cols., estudiando las alteraciones moleculares que sufre la proteína tau en los cerebros con enfermedad de Alzheimer, hicieron mención a la mutación del gen gag que codifica para los sulfoglicosaminoglicanos, como responsable de la formación de pares de hélices filamentosas en la estructura de la proteína tau, que la transforman en insoluble y la fosforilan. Lashuel y cols., estudiando las causas de las enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer, hacen referencia a una mutación en gen que codifica para protofibrillas, lo cual traería como consecuencia inmediata la modificación de la permeabilidad membranal de las neuronas. Rossi y cols., estudiando la fórmula sanguínea de pacientes con demencia descrieron mutaciones en genes que codifican para proteínas transportadoras del cobre, mutaciones en genes para proteínas transportadoras del zinc y una mutación en gen que codifica para el antioxidante endógeno cerebral superóxido Jorge Marquet dismutasa, trayendo como consecuencias aumento de los niveles de cobre y zinc a nivel cerebral con actividad neurotóxica. Boussaha y cols., han estudiado las comorbilidades más frecuentes que ocurren en los pacientes con demencia y hacen mención a un polimorfismo en el cromosoma 10q23-q24 que originaría una alteración en la enzima encargada de degradar la insulina, lo cual traería como consecuencia inmediata la imposibilidad de degradar y metabolizar el beta amiloide neuronal y microglial. Kim y cols., investigando la actividad de los astrocitos humanos de pacientes con Alzheimer encontraron una mutación en gen que codifica para proteína kinasa C y una mutación en gen que codifica para fosfotirosina, siendo ambas mutaciones las responsables de la alteración de la normal y fisiológica regulación de la proteína precursora del amiloide. Ait-Ghezala y cols., han descripto un polimorfismo en cromosoma 10, en gen d10s583 que codifica para la fosforilación y la activación del varepsilon 4 de la apolipoproteína E y que además inhibiría la acción de la enzima degradante de la insulina a nivel del alelo 209, en pacientes con enfermedad de Alzheimer tardía. Oliveira y cols., estudiaron la actividad de la adenosina respecto a la inhibición y la liberación de la acetilcolina en pacientes con demencia y describieron una mutación en gen mcn que codifica para los receptores muscarínicos 1 inhibiendo la facilitación de la liberación de acetilcolina de dichos autoreceptores, y una mutación en gen afdx que codifica para los receptores muscarínicos 2 frenando la inhibición de acetilcolina que realizan normalmente éstos autoreceptores. Anke Di y cols., investigaron la acción de los radicales libres sobre la regulación del quantum de exocitosis en pacientes con enfermedades neurodegenerativas y hallaron una mutación en gen j774 que codifica para inmunoglobulina G, alterando el ritmo cuántico de la exocitosis vesicular en la sinapsis. Pasalar y cols., estudiando la carga genética familiar del Alzheimer encontraron una nueva mutación para el gen que codifica para proteína precursora de amiloide, descripta como thr714ala, responsable de la insolubilidad de dicha proteína de amiloide. Investigando las expresiones del ácido ribonucleico mensajero en las enfermedades con trastornos colinérgicos, Xu, Pan y Wang describieron una mutación en gen kir que codifica para la actividad de los canales de potasio, los cuales se alteran por dicha mutación, ocasionando modificaciones en la expresión de la enzima acetil colinesterasa. Mecocci y cols., estudiando el daño oxidativo ocurrente en cerebros de pacientes con Alzheimer, encontraron una mutación en gen hdg que codifica para la AD 8 hidroxioxigenasa linfocitaria, ocasionando gran liberación de radicales libres con abrupta caída de los antioxidantes endógenos naturales. Hogervorst y cols., estudiaron las modificaciones ocurridas en sustancia blanca de pacientes con demencia vascular y encontraron una mutación en gen que codifica para homocisteína, que sería la responsable del aumento de los niveles de la misma en plasma y de la aparición de leukoaraiosis periventricular. Durante las investigaciones realizadas sobre enfermedades producidas por proteína prión, Hamilton y cols., describieron una mutación en gen mscf1 el cual codifica para el factor estimulador de colonias de macrófagos, ocasionando una reacción inmunitaria que da lugar a la proliferación de macrófagos gliales en los cuadros demenciales por proteína prión y en las placas de beta amiloide características de la enfermedad de Alzheimer. Jorge Marquet atham y cols., estudiando los procesos de crecimiento neurítico embrionarios, describieron una mutación en el gen apo-E, que codifica para las isoformas de la apolipoproteína E, ocasionando la detención del crecimiento neurítico responsable de la actividad de la apolipoproteína E3 y acelerando el proceso de destrucción neuronal responsable de la actividad de la apolipoproteína E4, considerando similares tipo de actividad para éstas apolipoproteínas en las enfermedades degenerativas cerebrales. Bucciantini y cols., estudiaron los depósitos proteicos anormales originados en pacientes con demencias degenerativas y encontraron una mutación en un gen que codifica para la proteína inositol 3 fosfato kinasa, siendo esta mutación la responsable de la facilitación de agregación de proteínas fibrilares y placas seniles. Orlacchio y cols., estudiaron a fondo las modificaciones ocurridas en todas las subfamilias de receptores serotonínicos en diferentes patologías, encontrando en la enfermedad de Alzheimer una mutación en un gen que codifica para el subtipo 5HT6 de receptores serotoninérgicos. Cuando se buscaron alteraciones a nivel del citoesqueleto y de las vesículas de almacenamiento en las enfermedades demenciales, Sara Greaves describió una mutación en el gen fabd que codifica para los receptores no dependientes de tirosina kinasa, c-abl los cuales tienen a su cargo regular la actividad de la proteína f-actina, siendo la consecuencia directa de ésta mutación una severa alteración en la estructura del citoesqueleto neuronal y de la motilidad de las vesículas de almacenamiento sobre dicho citoesqueleto. Cardoso I., y cols., estudiando los depósitos amiloidóticos describieron una mutación en gen que codifica para proteína transthyretin causante de la formación de protofibrillas que favorecen los depósitos de amiloide tanto en las enfermedades degenerativas cerebrales como en la polineuropatía amiloidótica familiar. Aoyagi y cols., se dedicaron a investigar las alteraciones enzimáticas de los cerebros de pacientes con enfermedad de Alzheimer, e identificaron una mutación en gen que codifica para la enzima aminobutirato aminotransferasa y una mutación en gen que codifica para la enzima colina acetil transferasa, ocasionando el aumento en la actividad de ambas enzimas en los cerebros de los pacientes portadores de la enfermedad. Qui J., y eumann S., investigando las anomalías de la mielina en determinadas enfermedades, describieron una mutación en gen mag, que codifica para la proteína asociada a la mielina, la cual se encuentra alterada en el desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas. Marquet J. y Ostera D., buscando marcadores de laboratorio precoces para detectar la enfermedad de Alzheimer en estadío I, describieron en 1999, una mutación en gen que codifica para la proteína TP, que origina una reacción inflamatoria en el residuo final de la secuencia aminoacídica de la proteína, denominado fragmento ct12. Lashuel H.A. y cols., estudiando las enfermedades degenerativas cerebrales, descubrieron una mutación en un gen que codifica para los intermediarios oligoméricos de las protofibrillas, los cuales al estar mutados permiten los depósitos del amiloide insoluble y alteran la actividad de la proteína alfa sinucleína originando poros de amiloide en las membranas de las neuronas alterando su capacidad de permeabilidad. Sánchez M.B. y cols., se dedicaron al estudio de la neurotransmisión cerebral en pacientes con enfermedades degenerativas cerebrales y describieron una mutación en el gen snt1, que codifica para receptores de serotonina y acetilcolina, trayendo Jorge Marquet como consecuencia una disminución de las síntesis y liberación de la acetilcolina por una regulación negativa ejercida por la serotonina, sobre éstas actividades colinérgicas. Xin Lu y cols., estudiando los procesos de apoptosis, investigaron una mutación en el gen iassp, que codifica para la inactivación de la proteína p53, involucrada en la regulación de los procesos de apoptosis adelantada, produciendo un incremento en la activación de la misma, con resultados apoptóticos inmediatos en los pacientes con enfermedad de Alzheimer temprana. Kenney A.M. y cols., también estudiaron los complejos procesos de apoptosis en las enfermedades cerebrales degenerativas, y descubrieron la mutación en el gen shh, que codifica para los protooncogenes n-myc, transmitiendo un mensaje de muerte celular programada y adelantada a la secuencia de aminoácidos que va a copiar el ácido ribonucleico mensajero para lograr la respuesta biológica. Olaff Riess y cols., investigando si en la enfermedad de Parkinson se encontraba algún tipo de carga genética, identificaron una mutación en un gen que codifica para la proteína ubiquitina, alterando como consecuencia de dicha mutación, la degradación de la misma, con inmediata acumulación de alfa sinucleína en las neuronas y en la glía, constituyendo la principal característica de las patologías denominadas sinucleopatías dentro de las cuales entonces se puede incluír a la demencia del Parkinson. Thomas Klausberger y cols., investigaron las características del hipocampo en pacientes con demencia, y desarrollaron una mutación en un gen que codifica para las interneuronas hipocampales, células en cesta, células axo-axónicas y células moleculares oriens lacrinosum, ocasionando alteraciones en la expresividad de las neuronas piramidales, en pacientes con enfermedades neurodegenerativas. G.A. Kimmich y cols., investigando la neurobiología membranal de las demencias, describieron una mutación en el gen daidzein, que codifica para las isoformas glast y eaac1 del transportador de glutamato y aspartato sodio dependiente, dando origen a menor liberación de d-aspartato en astrocitos cerebrales en las enfermedades degenerativas. Tudor Toma y cols., en sus estudios sobre la enfermedad de Alzheimer indica la presencia de la mutación del gen app23, que codifica para la proteína precursora del amiloide 23, ocasionando la agregación del péptido beta amiloide extracelular, con inmediatos cambios neuríticos y responsable de la presencia de gliosis en los pacientes con enfermedad de Alzheimer. Estudiando el sistema cerebral de neurotrofinas Rafal Butowt y cols., descubrieron una mutación en un gen denominado ntr75, el cual codifica para los receptores p75 de neurotrofinas, ocasionando un aumento en la actividad de las proteínas lectinas y neurotoxinas, aumentando el transporte de las toxinas intraneuronales en los pacientes con enfermedades neurodegenerativas. Investigando los canales de potasio voltaje dependientes, Gerald Obermair y cols., encontraron una mutación en el gen sk que codifica para las isoformas sk1, sk2 y sk3 de canales de potasio activados por calcio de baja conductancia, disminuyendo la actividad de la proteína sináptica sinapsina, con alteración de la exocitosis del glutamato y del gaba hipocampales en pacientes con demencia. James Goss y cols., analizando el comportamiento del factor de crecimiento nervioso en el Alzheimer, dieron a conocer la mutación del gen hsv, que codifica para el factor de crecimiento nervioso, originando la alteración de la actividad de los receptores secundarios intranucleares trkA y trkC y de la neurotrofina 3, Jorge Marquet alterando el proceso de transducción de la señal intraneuronal y adelantando los mecanismos genéticos de la apoptosis. Durante el estudio de la estructura de los receptores glutamatérgicos, Limin Mao y cols., hablaron de una mutación en el gen mGluRs, el cual codifica para el subgrupo 1 de receptores metabotrópicos glutamatérgicos, ocasionando una alteración en la señal de la fosfolipasa C ligada a proteína G alfa q, en los cuerpos estriados, trayendo como consecuencia inmediata un aumento de los niveles de calcio estriatal, alterando la expresión de la proteína fos, lo que va a estimular a los protooncogenes c-fos para la secuencia aminoacídica del ácido ribonucleico mensajero, alterando todo el proceso de transcripción durante el desarrollo y la evolución de las demencias. Jovanna Gasic y cols., se dedicaron a la investigación de las respuestas inflamatorias ocasionadas por el beta amiloide en los cerebros de pacientes con enfermedad de Alzheimer, y descubrieron una mutación en el gen ageS, que codifica para la formación de productos finalis glicados y la oxidación de los azúcares, originando por ésta mutación, radicales libres y citoquinas inflamatorias, con aumento de la actividad de los lipopolisacáridos y del interferón gama, lo cual favorece la agregación de los tres tipos de beta amiloide, fibrilar, insoluble y albuminoso, produciendo activación del sistema microglial, aumento de la actividad del óxido nítrico y de la interleukina 6, ocasionando estimulación del factor de necrosis tumoral alfa, con potente reacción inflamatoria que termina en la formación de placas fibrilares y seniles. V.M. King y cols., se sorprendieron por la alteración de los ritmos circadianos supraquiasmáticos en los pacientes con demencia y decidieron desmenuzar los pormenores de los mismos, encontrando una mutación en el gen hvipr, el cual codifica para los receptores vpac2 supraquiasmáticos, alterando la expresión de la proteína neurofisina, estimulando células peptídicas histamina-isoleucina, las que van a modificar la actividad de la proteína mper, que es la encargada de establecer los ritmos biológicos circadianos. Los sistemas de fijación de memoria han sido siempre un atractivo especial para las investigaciones realizadas sobre la enfermedad de Alzheimer, por lo cual Lia R. M. Bevilaqua y cols., estudiando los procesos de la memoria a corto plazo, describieron la mutación del gen jnk que codifica para las proteínas jun amino terminal kinasas, disminuyendo los niveles de fosforilación de c-jun en las zonas CA1 hipocampales, afectando la actividad de las proteínas erk1, erk2, p38 y mapk, las cuales de ésta manera aumentan la memoria a corto plazo pero disminuyen los procesos de fijación de memoria a largo plazo. Wataru Kakegawa y cols., estudiando a fondo a los receptores glutamatérgicos nmda, describieron en pacientes con demencia, la mutación del gen nmdaR2B, el cual codifica para la proteína nr1 en las células de Purkinje cerebelosas, originando una severa alteración en la expresividad de los receptores glutamatérgicos nmda cerebelosos. Tomando como base el estudio anterior, Masae Lin y cols., completaron las investigaciones y describieron una mutación en el gen sin-eg, que codifica para la proteína nr2B en las células de Purkinje, trayendo como consecuencia una alteración en el disparo de las sinapsis excitatorias. Gareth D. Price y cols., se dedicaron a investigar los mecanismos de los procesos de potenciación a largo plazo de los pacientes con demencia, y señalaron una mutación en genes que codifican para los receptores p2y4, alterando la actividad Jorge Marquet de la uridin 5 trifosfato, aumentando el eflujo neuronal de calcio, lo cual impide los procesos de fijación de memoria conocidos como potenciación a largo plazo. Ultimamente son muchas las investigaciones realizadas sobre las diversas teorías de neurogénesis, y por ello Kara Pham y cols., sumándose a éste tipo de estudios indicaron la existencia de la mutación del gen psa-ncam, que codifica para el desarrollo de los circuitos neuronales en las zonas CA3 del gyrus dentado, ocasionando dicha mutación, una alteración en la expresión de las moléculas de adhesión celular, trayendo como consecuencia defectos importantes en la plasticidad sináptica, los cuales han sido considerados de mucha importancia en la génesis de las demencias. Martorell L. y Gómez Zaera M., describieron una mutación en el gen wfs1, el cual codifica para los carriers de ácido glutámico, concluyendo en un aumento de susceptibilidad para padecer enfermedades neurodegenerativas. En los últimos años se ha efectuado un gran avance en el conocimiento de las causas genéticas de la demencia de tipo Alzheimer. Se han encontrado varias mutaciones patógenas en el gen de la proteína precursora del amiloide, en el cromosoma 21. También han sido clonados dos genes con herencia dominante en los cromosomas 14 y 1, denominados presenilinas 1 y 2, respectivamente. Las mutaciones en éstos genes dan lugar a la demencia tipo Alzheimer con inicio muy precoz. En todos éstos casos, el mecanismo patogenético más probable es el aumento del péptido beta amiloide 1-42. También se han descubierto dos genes que aumentan la susceptibilidad de padecer la enfermedad. Existe una asociación entre el alelo epsilon 4 del gen de la apolipoproteína E, y la demencia tipo Alzheimer de comienzo tardío. A pesar de que el alelo epsilon 4 aumenta el riesgo de enfermedad de Alzheimer de inicio tardío, algunos homocigotas epsilon 4 pueden vivir hasta una edad avanzada sin desarrollar la enfermedad. En este caso, el mecanismo patogénico puede consistir en el incremento de formación de placas neuríticas. recientemente se ha informado del descubrimiento de un nuevo gen asociado a la demencia tipo Alzheimer, de inicio tardío, independientemente de la apolipoproteína E, y localizado en el cromosoma 10, pero aún se desconoce la proteína asociada. Los nuevos conocimientos sobre los mecanismos patogénicos de la enfermedad que no sobrepasan los diez años de antigüedad, aumentan las posibilidades de implementar nuevas estrategias terapéuticas. La enfermedad de Alzheimer de inicio tardío es un trastorno neuropsiquiátrico que, como ya se ha descripto ampliamente, se caracteriza clínicamente por un síndrome demencial de tipo cortical temporoparietal y curso progresivo, e histopatológicamente, por la presencia de placas neuríticas, ovillos neurofibrilares y atrofia cortical. La etiología de la enfermedad es heterogénea por lo que propiamente no se podría hablar de una enfermedad, sino de varias con distintos factores genéticos y ambientales implicados, lo que supone un modelo complejo de transmisión. En conjunto, los factores genéticos explican aproximadamente el cincuenta por ciento del riesgo, para padecer la enfermedad, en la población general. Jorge Marquet Sin embargo, aproximadamente un diez por ciento de los casos se transmiten como una herencia mendeliana pura de tipo autosómico dominante, con alta penetrancia, aunque con expresión variable asociada a la edad. La mayoría de los casos de demencia tipo Alzheimer familiar, de inicio precoz se explican por mutaciones en genes situados en los cromosomas 1, 14 y 21. Asimismo se ha descubierto un gen que aumenta la susceptibilidad para padecer la enfermedad en casos de inicio tardío, situado en el cromosoma 19, siendo éste el gen 19-gen que codifica para la apolipoproteína E, y se estudian otros genes en los cromosomas 10 y 12. Las bases para este aumento espectacular del conocimiento sobre las características genéticas de la enfermedad de Alzheimer de inicio tardío, empezaron a considerarse a mediados de los años ochenta, a partir del hallazgo de la presencia de beta amiloide en las placas y vasos cerebrales de los pacientes portadores de la enfermedad. La sustancia beta amiloide está formada por péptidos de 39 a 42 aminoácidos, resultantes de la degradación proteolítica de una proteína de mayor tamaño, denominada proteína precursora del amiloide. Las investigaciones epidemiológicas de los años cuarenta y cincuenta del pasado siglo, demostraron que la enfermedad de Alzheimer de comienzo tardío, aparecía a veces con una herencia autosómica dominante, y más adelante en la década de los ochenta, se demostró que en determinados casos de inicio precoz, con herencia autosómica dominante, existía un ligamiento a un locus del brazo largo del cromosoma 21, en el que se hallaba el gen de la proteína precursora del amiloide. Este hecho concordaba con la observación de que los sujetos con trisomía del cromosoma 21, o sea portadores de síndrome de Down, desarrollaban de forma precoz una encefalopatía de tipo Alzheimer, y posteriormente se demostró que en aquellas familias en las que la enfermedad se encontraba ligada al cromosoma 21, existía una mutación en el gen de la proteína precursora del amiloide. Desde entonces se han encontrado varias mutaciones causantes de la enfermedad, en unas veinte familias. En conjunto, las mutaciones del gen que codifica para la proteína precursora del amiloide, que dan lugar a la enfermedad de Alzheimer de inicio tardío, son extremadamente raras, aunque tinen una gran importancia para el estudio de la enfermedad. La proteína precursora del amiloide es una proteína trasmembrana, que consta de setecientos setenta aminoácidos en su forma más larga, y que posee al menos dos vías proteolíticas diferenciadas. La vía no amiloidogénica está controlada por una enzima denominada alfa secretasa, que actúa a nivel del aminoácido seiscientos noventa y cinco de la proteína precursora del amiloide, dentro de la secuencia de aminoácidos, liberando un péptido que contiene el amino terminal extracelular de la proteína precursora del amiloide. La otra vía conlleva la acción sucesiva de las enzimas beta y gamma secretasas, generando péptidos de beta amiloide de cuarenta a cuarenta y tres aminoácidos a nivel intracelular, de tipo insoluble, dentro del retículo endoplásmico y del aparato de golgi, generando así la vía amiloidogénica. Hace relativamente poco tiempo se ha caracterizado un gen, situado en el cromosoma 11, que codifica para la enzima aspartato proteasa transmembrana humana, ampliamente difundida en el tejido cerebral, y que se la denomina comunmente como enzima bace1, cuyas características coinciden con las de la beta Jorge Marquet secretasa, y que ha pasado a constituír uno de los objetivos más claros en la obtención de herramientas terapéuticas para tratar la enfermedad de Alzheimer de inicio tardío, ya que su inhibición impediría el desarrollo de la vía amiloidogénica. Existe también otra enzima homóloga, la bace2, más difundida por tejido periférico que en el cerebro, codificada por un gen ubicado en el cromosoma 21. En 1992 se observó la existencia de ligamiento genético entre familias con enfermedad de Alzheimer de inicio tardío, enfermedad de Alzheimer de inicio precoz, enfermedad de Alzheimer familiar, todas ellas autosómicas dominantes y un locus situado en la región media del cromosoma 14. El gen correspondiente fue poco después clonado y caracterizado, descubriéndose mutaciones del mismo en varias estirpes familiares con demencia tipo Alzheimer. El producto del gen consistía en una proteína transmembrana denominada presenilina 1, que se encuentra fundamentalmente en el retículo endoplasmático o en las vesículas asociadas. Al poco tiempo fue identificado el gen de la presenilina 2 en el cromosoma 1. Las mutaciones en los genes de las presenilinas dan lugar a la mayoría de los casos de enfermedad tipo Alzheimer familiar. Las mutaciones del gen de la presenilina 1 son mas frecuentes, se han descubierto más de setenta y tres, y representan aproximadamente el ciencuenta por ciento de las demencias tipo Alzheimer familiar. Clínicamente corresponden a formas precoces y agresivas de la enfermedad, con carácter dominante y una alta penetrancia del gen. En cambio, las mutaciones del gen de la presenilina 2, son mucho menos frecuentes, ya que se han descubierto tres mutaciones en familias de alemanes del Volga, y clínicamente se presentan más tarde y con menor penetrancia. Las presenilinas son proteínas que se han conservado a lo largo de la evolución y ejercen su función dentro de estructuras protéicas complejas, de cuyos componentes solo algunos se conocen con precisión. Actualmente se sabe que las presenilinas son necesarias para la actividad gamma secretasa sobre la proteína precursora del amiloide e incluso se especula con que sean la propia gamma secretasa, de manera que las mutaciones alteran la proteólisis normal y favorecen una mayor presencia de los péptidos amiloidogénicos. También existen otras posibles vías patogénicas mediadas por alteración del metabolismo de la proteína nocht. La apolipoproteína E es una lipoproteína implicada en el metabolismo del colesterol y codificada por un gen situado en el cromosoma 19. Entre las tres isoformas más comunes de la apolipoproteína E, codificadas por los alelos epsilon 2, epsilon 3 y epsilon 4, el polimorfismo epsilon 4 está significativamente más representado entre los sujetos que padecen demencia tipo Alzheimer. Por otra parte, dicho polimorfismo se asocia a un comienzo más temprano de la enfermedad, de manera que los homocigotas epsilon 4/epsilon 4, con enfermedad de tipo Alzheimer, presentan una edad media de comienzo de setenta años, mientras que los afectados con epsilon 2/epsilon 3 son mayores de noventa años. La asociación del alelo epsilon 4 con la demencia tipo Alzheimer ha sido confirmada por varios grupos de estudio en diversos grupos étnicos. Jorge Marquet Además, se especula con que existan polimorfismos en la zona promotora del gen de la apolipoproteína E que incrementen el riesgo de padecer demencia de tipo Alzheimer de forma independiente al alelo epsilon 4. Actualmente se desconocen de forma precisa la relación entre la apolipoproteína E y la demencia tipo Alzheimer. La hipótesis más extendida sugiere que la apolipoproteína E no predispone en sí misma a la enfermedad, pero sí la respuesta a la misma, de manera específica para cada isoforma. Está demostrada la interacción entre la apolipoproteína E y el péptido beta amiloide, con una mayor afinidad en la forma epsilon 4 para desarrollar la enfermedad. Tanto la apolipoproteína E como el beta amiloide pueden competir por la proteína similar al receptor de lipoproteína de baja densidad, para su eliminación. De ésta manera, la forma epsilon 4 facilitaría la formación de depósitos de amiloide, lo que concuerda con la relación positiva observada entre dichos depósitos y la presencia de uno, dos o ningún alelo epsilon 4. Asimismo, la apoliporpoteína E influye sobre la reorganización neuronal tras el daño celular, actuando sobre la puesta en marcha de mecanismos reparadores de manera distinta según cada isoforma. Los genes conocidos y tipificados hasta ahora no explican en su totalidad el riesgo genético de padecer demencia tipo Alzheimer, por ejemplo el cincuenta por ciento de los casos de demencia tipo Alzheimer no presentan el alelo epsilon 4, por lo que se sigue realizando un esfuerzo importante en la caracterización de los genes restantes. Hay que señalar que en los últimos años se han multiplicado tanto los hallazgos positivos como las replicaciones infructuosas, generando una cierta confusión sobre el tema. Actualmente, existe un cierto grado de acuerdo sobre el tema de que los cromosomas 10 y 12 son los que con mayor probabilidad alberguen genes de riesgo para la demencia tipo Alzheimer, aunque todavía se desconozcan éstos últimos. En cuanto al cromosoma 10, dos trabajos recientes de grupos independientes lo relacionan con demencia tipo Alzheimer de inicio tardío. Existen varios genes potencialmente interesantes en el cromosoma 10, como el gen que codifica para la enzima colinoacetiltransferasa, implicada en la síntesis de acetilcolina, con las connotaciones que ello pudiera tener sobre la hipótesis colinérgica de la demencia tipo Alzheimer, o el gen que codifica para la enzima alfa cetoglutarato deshidrogenasa, implicada en el ciclo de Krebs, alterado a nivel neuronal en la demencia tipo Alzheimer. Por lo que respecta al cromosoma 12, el locus asociado a la demencia tipo Alzheimer se ha relacionado con el gen que codifica para la proteína alfa 2 macroglobulina y con el de la proteína similar al receptor de lipoproteína de baja densidad, si bien no existen resultados concluyentes al respecto. Las formas familiares de la demencia tipo Alzheimer de comienzo precoz están provocadas por mutaciones heterocigóticas en los genes que codifican para la proteína precursora del amiloide y de las presenilinas 1 y 2 aunque se desconoce la etiología de las formas tardías de la enfermedad, que son mucho más frecuentes. La cistatina C es una proteína secretora que también llega al compartimiento endocítico celular e inhibe las actividades de las catepsinas en el sistema endosómico lisosomal. Jorge Marquet En el cerebro, se sintetiza en las neuronas, los astrocitos y las células del plexo coroideo, y sus niveles aumentan en respuesta a las lesiones. Su función está regulada por la dimerización o la endoproteólisis. Es una proteína amiloidogénica y se acumula en los vasos sanguíneos de la corteza cerebral. El haplotipo B homocigótico del gen de la cistatina C se encuentra significativamente asociado con la demencia tipo Alzheimer de comienzo tardío. La heterocigosidad no aumenta el riesgo para la enfermedad. Esta relación descripta es independiente de la apoliporpoteína E4. Por lo tanto, el gen de la cistatina C es un gen de susceptibilidad para la demencia tipo Alzheimer de comienzo tardío, especialmente en las personas mayores de setenta y cinco años. El descubrimiento de mutaciones en dos genes que conducen al depósito de hierro en los ganglios basales ha permitido un enorme avance en el conocimiento de raros desórdenes neurodegenerativos. Una alteración genética dominante causante de una neuroferritinopatía, es la responsable de la iniciación tardía de la enfermedad en los ganglios basales, por una mutación en el gen que codifica para el polipéptido de la ferritina, componente de la principal proteína de almacenaje del hierro. La patología se manifiesta con movimientos involuntarios en pacientes de cuarenta a cincuenta y cinco años, junto con síntomas extrapiramidales, pero con declinación cognitiva. Los pacientes presentan depósitos anormales de hierro y ferritina en el cerebro al tiempo que se encuentran bajos niveles séricos de ferritina. El análisis genético permite observar una inserción de adenina en la posición 460461 que precede a la alteración de los residuos carboxi terminales del gen. Esta información sugiere que se pueden tratar pacientes con desferroxiaminas como quelantes del hierro, dejando para experimentaciones a largo plazo desarrollar modelo de ratones deficientes en cadena L de ferritina para poder comprender la patofisiología de la enfermedad. Se podría sacar como conclusión que las enfermedades de los ganglios basales, tales como el Parkinson, que no siguen un modelo dominante de herencia, estarían caracterizadas también por un cambio en la homeostasis del hierro. Es posible que los factores ambientales que afectan el almacenaje del hierro, habiendo antecedentes genéticos, puedan obrar recíprocamente sobre la ferritina, para inducir desórdenes neurodegenerativos en individuos específicos. Se ha identificado la base genética para el síndrome de Hallervorden-Spatz, enfermedad que comienza en la niñez y es ocasionada por una alteración en el gen que codifica para la enzima pantotenato kinasa pank2. La pantotenato kinasa es una enzima reguladora esencial para la biosíntesis de acetil coenzima A, precursor de la acetilcolina. Las mutaciones en pank2 originarían un sendero metabólico aberrante en el cerebro ocasionando acumulación de cisteína en regiones cerebrales donde el hierro tiende a acumularse resultando de ello gran formación de radicales libres y citotoxicidad. Esta ruta metabólica aberrante puede ser común a otras enfermedades neurodegenerativas tales como el Alzheimer y el Parkinson. El descubrimiento de la falla del gen que codifica para pank2, sugiere entonces nuevas posibilidades terapéuticas, basadas en el diseño de moléculas que eviten la desviación metabólica de la pantotenato kinasa defectuosa. Jorge Marquet En otro orden de investigaciones genéticas se ha detectado un incremento del alelo 267C para el gen que codifica para el receptor 5HT6, en pacientes con demencia tipo Alzheimer. Se conoce desde hace tiempo que los trastornos en la neurotransmisión serotoninérgica, serían los responsables de la alteración en la neuromodulación dopaminérgica y noradrenérgica de éstos pacientes, al igual que los responsables de la falta de inhibición glutamatérgica, todos factores que probablemente puedan ser involucrados con ésta alteración genética del receptor 5HT6. Los recientes estudios de trangénesis están abriendo nuevas esperanzas a los investigadores que investigan las causas de la demencia tipo Alzheimer. En primer lugar, hoy se sabe que mutaciones de la proteína precursora del amiloide y de las proteínas presenilina 1 y presenilina 2 causan la demencia tipo Alzheimer, aunque no sean las únicas causas de la enfermedad. Por otro lado, también ha quedado demostrado que la presencia del alelo de la apolipoproteína E, epsilon 4, es un factor de riesgo reconocido en la mayoría de las poblaciones. A pesar de que los casos de mutación genética en la demencia tipo Alzheimer son poco numerosos, estos resultados muestran firmemente el papel que tienen ciertos genes y proteínas en el desarrollo de la enfermedad. Diversos trabajos aparecidos en 1996 y realizados en animales transgénicos mostraron como las mutaciones de proteína precursora de amiloide y presenilinas pueden inducir placas amiloides, una de las características neuropatológicas distintivas de la demencia tipo Alzheimer. Uno de estos trabajos fue la descripción de un ratón que sobreexpresa proteína precursora del amiloide. Para este transgénico se utilizaron las regiones promotoras y regulatorias de un gen extraído de una proteína prión, para dirigir la expresión de proteína precursora de amiloide sector 695, conteniendo una mutación característica, denominada mutación sueca k67om:n671L. La cepa de ratones de Hsiao desarrolló depósitos de amiloide en el hipocampo y corteza que en forma característica se tiñeron con tioflavina S y rojo congo, sugiriendo la típica conformación de hoja b plegada del amiloide. Estas placas mostraron inmunoreactividad beta amiloide en sectores 1-40 y 1-42 en animales de doce meses de edad. Las células gliales circundantes a las placas amiloides mostraron inmunoreactividad para gfap, indicando una respuesta inflamatoria inespecífica a los depósitos. Es interesante destacar que la marcación para filamentos helicoidales y para formas anormales de la proteína tau fue negativa. Resultados parecidos fueron reportados por investigadores del laboratorio Athenas, utilizando otra cepa de ratones transgénicos para proteína precursora de amiloide. Estas dos cepas de ratones, a diferencia de otros ratones transgénicos para proteína precursora de amiloide, parecen haber alcanzado una concentración crítica de beta amiloide, requerida para que se produzcan los depósitos patológicos del amiloide y cierta toxicidad. En el modelo de Hsiao el nivel de beta amiloide fue entre 14 y 50 pmol/gr. de tejido fresco. Ambas cepas de ratones mostraron una fuerte correlación entre la edad y la elevación de los niveles de beta amiloide y la formación de placas. Jorge Marquet En el ratón Hsiao los niveles de beta amiloide 1-40 aumentaron cincuenta veces y los de beta amiloide 1-42 aumentaron catorce veces entre los seis y los ocho meses para los primeros y entre los once y los trece meses de edad para los segundos. En el ratón de Athenas, la proteína amiloide total aumentó diez y siete veces a la edad de cuatro meses y quinientas veces entre los cuatro y los diez y ocho meses. Lo que es más interesante quizás es que los depósitos amiloides no se desarrollaron en aquellas regiones del sistema nervioso central en donde normalmente no hay depósitos amiloides, como en el caso del cerebelo. Un hallazgo de importancia en el ratón transgénico de Hsiao fue el déficit en el aprendizaje y memoria en diferentes modelos experimentales, especialmente en los animales más viejos. La creación de un ratón mutante a nivel de la proteína precursora del amiloide, mostrando niveles aumentados de beta amiloide, formación de placas amiloides y déficit cognitivo, sugiere fuertemente que una disregulación del metabolismo de la proteína precursora del amiloide es una de las causas posibles de la demencia tipo Alzheimer. Sin embargo, algunas características de la demencia tipo Alzheimer como ser, formación de proteína tau conteniendo filamentos helicoidales, activación del complemento y muerte neuronal masiva, no parecen ser reproducidas en éste modelo. En el ratón Athenas parece haber una activación parcial del complemento y las neuronas situadas alrededor de las placas y con dendritas atróficas muestran una inmunoreactividad para la proteína tau fosforilada. En los últimos meses también se han reportado cepas de ratones transgénicos con mutaciones a nivel de las presenilinas. Estos resultados fortalecieron la hipótesis del beta amiloide como defecto patogénico fundamental de la demencia tipo Alzheimer, ya que la presenilina 1 se asocia al procesamiento de la proteína precursora del amiloide. La primera investigación demostró que fibroblastos aislados de pacientes con mutación de la presenilina 1 tiene niveles altos de beta amiloide 1-42 en comparación con el beta amiloide 1-40. Otros trabajo han confirmado que la sobre expresión de presenilina 1 en ratones transgénicos aumenta los niveles de beta amiloide 1-42 pero no los de beta amiloide 1-40, solamente en el cerebro de los ratones con presenilina 1 mutada. Un nuevo avance en la comprensión de la demencia tipo Alzheimer proviene de un reciente trabajo demostrando que ratones transgénicos expresados los ciento cuatro aminoácidos del extremo carboxi terminal de la proteína precursora del amiloide desarrollan, a medida que envejecen, un aumento de la gliosis y reactividad microglial, así como una pérdida de neuronas en la región CA1 del hipocampo. Estos ratones transgénicos tienen además déficits del aprendizaje y de la memoria y una alteración de los procesos de fijación de memoria como ser la potenciación a largo plazo en el hipocampo, indicando un trastorno severo en la plasticidad sináptica. Se sugiere que alteraciones en el procesamiento de la proteína precursora del amiloide, que causan por ejemplo un aumento o disminución de la parte carboxi terminal de la proteína, podrían tener un efecto fisiológico en la modulación de la plasticidad sináptica. Jorge Marquet Se resumen las hipótesis sobre los mecanismos de toxicidad del fragmento C104 y su interacción con la actividad propia de la forma soluble de la proteína precursora del amiloide. Es claro que la metodología de animales transgénicos ha confirmado algunas hipótesis que indicaban que la beta amiloide es uno de los disparadores moleculares de la demencia tipo Alzheimer. Es posible que mutaciones de la proteína precursora del amiloide o trastornos en el procesamiento de ésta proteína trófica y moduladora de la excitabilidad, en condiciones normales, lleven a su acumulación anormal en el espacio extracelular y a una toxicidad derivada. Por un lado, el péptido beta amiloide induce estrés oxidativo, afecta la producción de energía y altera la homeostasis del calcio. Es posible que el extremo carboxi terminal de la proteína precursora del amiloide participe en la activación microglial y en la respuesta inflamatoria. Los resultados positivos en los ensayos clínicos con antioxidantes en pacientes con demencia tipo Alzheimer apoyan esta hipótesis y muestran una estrategia terapéutica para la demencia tipo Alzheimer. Shengkan Jim y cols., estudiaron las vías intracerebrales de los procesos de apoptosis y describieron una mutación en el gen reaper, que codifica para los factores inhibidores de apoptosis, ocasionando la anulación del factor ciap1, que es una proteína que actúa inhibiendo los mecanismos de apoptosis, aumentando la actividad de la proteasa serina, que estimula a la proteína p53, aumentando los procesos de transcripción del gen htra2, promoviendo la apoptosis adelantada, en las enfermedades neurodegenerativas. Oleg V. Lagutin y cols., investigando los mecanismos de desarrollo cerebral embriogénico, señalaron la mutación en el gen tcf3, que codifica para la expresión del regulador de señal wnt1, alterando la actividad de la proteína six3, ocasionando involución cerebral en pacientes mayores a cincuenta años. Investigando la mecánica de los procesos de envejecimiento cerebral normal, Liu Cao y cols., indicaron que una mutación en el gen que codifica para la proteína brca1, originando sobre expresión de las ciclinas D1 y ciclinas A, con consecuente aumento de la actividad de la proteína p53, la cual origina envejecimiento cerebral por procesos de apoptosis adelantada. Fionnuala Morrish y cols., estudiaron las vías de señalización intraneuronal anterógradas, y describieron la mutación en el gen ca-gcg, el cual codifica para el citocromo c mitocondrial, alterando la regulación del factor nuclear respiratorio 1, modificando la señal de los proto oncogenes c-myc que inducen a procesos de apoptosis. Dorothee Staiger y cols., investigando el funcionamiento de los relojes biológicos circadianos, refirieron acerca de la mutación en el gen srr1, que codifica para vlas vías de señalización mediadas por la proteína phyB, alterando la actividad de las proteínas cca1 y toc1, las cuales como consecuencia de la mutación modifican los ritmos circadianos, por alteración de los relojes biológicos en pacientes con demencia. La enfermedad de Alzheimer (AD) es la forma más común de demencia debilitante y progresiva. Afecta 1 de cada 10 individuos mayores de 65 años. Posee un fuerte componente genético, pero además existen factores ambientales y metabólicos que juegan un rol fundamental en el desarrollo de la misma. La neurodegeneración en AD se caracteriza por una prominente atrofia de estructuras corticolímbicas con pérdida neuronal importante, formación de ovillos Jorge Marquet neurofibrilares y placas seniles, proliferación neurítica aberrante y depósito de beta amiloide. La necesidad de contar con un diagnóstico precoz de comienzo de enfermedad, para poder instalar el tratamiento abocado a la EUROPROTECCIÓ , hace que desde el punto de vista bioquímico se trabaje para encontrar marcadores moleculares de inicio del proceso neurodegenerativo. Dentro de los marcadores bioquímicos para AD se encuentran: Apo E ( hipótesis genética ) Beta amiloide ( Ab ) Proteína Tau Pero existen dos nuevos marcadores: ct12 y TP ( proliferación aberrante ) sobre los que nos vamos a referir a lo largo de esta lectura. En AD los hallazgos microscópicos más importantes son las placas neuríticas seniles y los ovillos neurofibrilares. Estas dos formaciones patológicas se acumulan en pequeña cantidad durante el envejecimiento normal del cerebro, pero aparecen en cantidades excesivas en la demencia del AD. El núcleo central de las placas neuríticas contiene Ab y además depósitos de proteoglicanos, apo E y a-1-antiquimotripsina y está rodeado de neuronas degeneradas y macrófagos. El Ab se origina por clivaje de una proteína llamada APP ( proteína precursora de amiloide ), es una proteína transmembranal que confiere protección a la neurona y tiene funciones neurotróficas. El gen que codifica la proteína APP se encuentra localizado en el cromosoma 21 y por mutación del mismo origina una proteína APP con mayor vulnerabilidad a ser atacada por enzimas proteolíticas llamadas g-secretasas, que clivan este precursor generando cadenas proteicas de Ab de longitud variable: b amiloide 1-42 aa ( 42 aminoácidos ) b amiloide 1-40 aa ( 40 aminoácidos ) La biogénesis intracelular de Ab genera un pool inicial de Ab soluble intracelular, que por mecanismos aún no muy claros, atraviesa la membrana y pasa a formar parte del pool soluble extracelular de Ab. Así coexisten ambos pooles en delicado equilibrio. Cuando este equilibrio se ve desplazado hacia la formación de Ab soluble extracelular se ve favorecida su precipitación dando lugar a la formación de la placa neurítica o el depósito perivascular. El pool de Ab intracelular se encuentra casi en su totalidad formado por cadenas polipeptídicas de Ab 42 aminoácidos. Dependiendo los niveles de Ab insoluble extracelular en gran parte de la capacidad del espacio extracelular de captar Ab 42 soluble, es decir de cuán facilitado tenga el pasaje a través de la membrana, y de la falla en los mecanismos que normalmente remueven Ab extracelularmente en el cerebro. Se postulan hipótesis sobre la presencia de iones Zn en el espacio extracelular en cantidades elevadas en pacientes con AD, responsables en parte del proceso de conversión de Ab soluble en placa. Cuando la concentración de Zn extracelular está muy aumentada, éste produce una espectacular precipitación de Ab por aumento de su viscosidad. El Ab es una metalo proteína que tiende a unir Zn fisiológicamente. Este se fija a manera de sombrilla cubriendo el sitio empleado por ciertas enzimas catalíticas encargadas de limpiar o barrer con las redes de Ab extracelular, y así al evitar este Jorge Marquet proceso fisiológico, permite que se formen dímeros, trímeros y tetrámeros de Ab que inducen su precipitación. El Ab es tóxico para la neurona cuando se encuentra formando placas. Con el advenimiento de técnicas inmunoquímicas altamente sensibles y específicas, ha sido posible cuantificar ambos pooles de Ab cerebrales. Un grupo de investigadores australianos dirigidos por el Dr. McLean, trabajó con trozos de cerebro de corteza frontal de pacientes con AD. Se cuantificó el número de ovillos neurofibrilares y de placas neuríticas por mm3, empleando técnicas inmunohistoquímicas usando anticuerpos monoclonales anti Tau y 1E8 Ab. De igual manera se cuantificó el pool soluble e insoluble de Ab en ug/g de tejido. Un trabajo publicado en Ann eurology (1999) correlaciona los niveles de Ab en fluido cerebroespinal y AD. Se estudiaron pacientes con AD, clasificados en grupos según el grado de deterioro cognitivo, empleando la escala de Mini Mental ( Examination State Mini Mental, MMSE ). Según el score obtenido se dividió a estos pacientes en los siguientes grupos: Pacientes con AD leve (MMSE > 20) Pacientes con AD moderado (MMSE 11-20) Pacientes con AD severo (MMSE <11) También se estudiaron: Pacientes con depresión mayor, según criterios del DSM IV, que no presentaban signos de deterioro cognitivo Pacientes con deterioro cognitivo leve (MCI) Pacientes control: adultos sanos Se extrajo LCR por punción lumbar en el que se cuantificó el nivel de Ab 42, por técnicas de anticuerpos monoclonales, obteniendo los siguientes resultados. El valor promedio de Ab 42 está muy aumentado en pacientes con AD leve y en pacientes con depresión, con respecto al valor obtenido en la población control. A medida que la enfermedad progresa, el valor promedio de Ab 42 disminuye, acercándose, en estadíos graves, al valor promedio del grupo control. La misma experiencia se realizó con el dosaje de Ab 40, obteniendo los siguientes resultados: Los niveles promedios de Ab 40 en todos los grupos de pacientes estudiados, fueron significativamente menores al promedio del grupo control. El dosaje de Ab 42 en LCR es un marcador precoz de comienzo de enfermedad. El monitoreo de Ab 42 a lo largo de la misma, es un índice de severidad de la neurodegeneración. El dosaje de Ab 40 en LCR es un indicador de patología instalada. Se ha encontrado una proteína llamada ALZAS ( Alzheimer Disease Associated ) presente en pacientes con AD, pero no en sujetos sanos. Esta proteína se origina por mutación del cromosoma 21, en el gen que codifica para APP, pero específicamente en el exón 16 y 17, lo que favorece dicha transcripción. También presenta una secuencia Ab 42, una región transmembrana, y una secuencia de 12 aminoácidos carboxilo terminal que es altamente expresada en leucocitos y en neuronas corticales e hipocampales de pacientes con AD. Esta secuencia de 12 aminoácidos llamada ct12, es fuertemente antigénica y cuando es expresada actúa como disparador del sistema inmune, dando lugar a la aparición de anticuerpos anti ct12. Jorge Marquet Se ha sugerido que esta respuesta autoinmune parece ser una factor de iniciación del proceso inflamatorio en pacientes con AD, y que comienza, aún antes, de manifestarse las alteraciones cognitivas. Así, la inflamación juega un rol significativo en la patogénesis del AD, demostrado por el efecto logrado con el tratamiento con drogas antiinflamatorias, en el desarrollo y disparo temprano de la enfermedad. El nivel en suero de anticuerpos anti ct12 puede ser empleado como marcador presintomático de AD, sugiriendo esto que el sistema inmune modula la enfermedad. Este marcador se encuentra en etapa de investigación en otras patologías neurodegenerativas, para esclarecer aún más, su empleo como marcador precoz. TP o proteína de hebra neuronal comprende una familia de moléculas proteicas expresadas en cerebro y en líneas celulares de tumores neuroectodermales, y es sobreexpresada en pacientes con AD. Fuertemente involucrada en procesos de crecimiento axonal, la expresión de TP está incrementada en células neuronales durante su proliferación, diferenciación, desarrollo cerebral y neurodegeneración como en el AD. Estudios in vitro, demostraron upregulation de TP, fosforilación y traslocación desde la zona perinuclear hacia los conos de crecimiento neuríticos cuando se induce crecimiento y diferenciación de neuronas en cultivos. TP es funcionalmente importante en la plasticidad sináptica y en procesos de reparación neuronal. Los primeros estudios en el año 1989, demostraron con técnicas de inmunoprecipitación y Western Blott, que la familia de las TP proteínas está formada por 6 especies de distinto peso molecular: 41 kD, 39 kD, 26 kD, 21 kD, 1718 kD y 15 kD. Siendo 41 kD, 26 kD y 17-18 kD las formas fosforiladas de 39 kD, 21 kD y 15 kD respectivamente. La isoforma 39 kD y su forma fosforilada son detectables en todas las neuronas, la 21 kD y su forma fosforilada son expresadas en cerebro maduro, y la 15 kD y su forma fosforilada, son altamente expresadas en células de tumores neuroectodermales primitivos no diferenciados. El gen que codifica a AD7c – TP ha sido clonado y secuenciado, y la proteína producida por técnicas recombinantes, es usada para generar anticuerpos mono y policlonales, empleados para detectar TP en cerebro y en LCR. En LCR se ha logrado fraccionar TP por HPLC con exclusión molecular, a fin de demostrar cuál o cuáles de las isoformas estaban presentes en pacientes con AD. Sólo la isoforma 41 kD es la que se encuentra en LCR de estos pacientes, confirmado posteriormente por ELISA con anticuerpos monoclonales. En 1997, De La Monte y col., en un estudio post mortem, emplearon anticuerpos monoclonales para medir TP en LCR de pacientes con AD vs controles sanos de la misma edad. Con el objeto de verificar que TP no se expresara en otro tipo de patología degenerativa, estudiaron 183 muestras de LCR de pacientes que presentaban las siguientes patologías: 89 pacientes con posible o probable AD 32 pacientes con enfermedad de Parkinson 41 pacientes con Esclerosis múltiple 18 pacientes normales. Jorge Marquet Se concluyó que TP en LCR es marcador precoz de AD y sus niveles son cada vez mayores a medida que progresa la enfermedad. El análisis de regresión lineal demostró significativa correlación entre los niveles de TP en LCR vs la escala de demencia de Blessed ( BDSS) aplicada. Obviamente, la dificultad de extraer LCR a pacientes ambulatorios que consultan por deterioro cognitivo, hace que el dosaje de TP en LCR, sea una práctica poco accesible. En este momento, estamos trabajando para dosar TP en orina como marcador precoz de AD, dada la practicidad de la toma de esta muestra biológica. La bibliografía internacional cuenta con varios trabajos científicos que avalan esta teoría, comparando los valores de TP en orina de pacientes con AD vs controles sanos. El valor promedio de TP en orina publicado para el grupo con AD ( n= 66) es de 2.5 ng/ml, frente a 0.8 ng/ml para el grupo control ( n=134). Empleando un cutoff de 1.5 ng/ml, valores superiores serían indicadores de comienzo de la enfermedad. Estamos en condiciones de asegurar que para el año 2001 culminaremos nuestras investigaciones en el tema, confirmando el uso de orina de 24hs para el dosaje de TP como marcador precoz de AD, pudiendo así, instalar un tratamiento EUROPROTECTOR que retrase el avance de dicha enfermedad. El proyecto Genoma Humano y el banco de datos Gencard nos refiere también algunas otras mutaciones para diversos trastornos psiquiátricos como podemos observar a continuación. Para los trastornos de la alimentación nos describe mutaciones en genes que codifican para enzima dispeptidil peptidasa IV, los cuales disminuyen su actividad, mutaciones en genes que codifican para sustancia P, mutaciones en genes que codifican para neuropéptido Y y para neuropéptido YY. Para los trastornos hiperquinéticos con dispersión atencional, distingue una mutación en genes que codifican para los receptores de dopamina DRD4, DRD5 y para el transportador de dopamina DAT1, mutaciones descriptas también por Brion Maher y cols., en sus estudios acerca de los sistemas dopamínicos y su rol en el desarrollo de los trastornos ADHD. Para las depresiones orgánicas se asignan las siguientes mutaciones. Mutación en gen que codifica para transportador de serotonina, aumentando notablemente el riesgo de suicidio, mutación en gen que codifica para proteína AP2 beta, mutación en gen que codifica para proteína dihidropirimidasa 2, mutación en gen que codifica para receptor 1 de CRH, lo cual origina una gran disregulación del eje hipocampo, hipotálamo, hipófiso adrenal, y finalmente una mutación en gen SSI-3 que codifica para la supresión de la señal de las citokinas 3, produciendo la inhibición de las proteínas traslatorias stat y de esta manera alterando el mensaje intraneuronal. Elke Oetjen y cols., estudiando la genética de las depresiones, describieron la mutación en gen para el factor insulínico humano, que codifica para la proteína calcineurina, ocasionando como consecuencia de ésta mutación una disminución en la actividad de transcripción de las proteínas creb. Brummett B. y Siegler I., estudiando la genética de las depresiones mayores, describen una mutación en el brazo corto del alelo que codifica para los transportadores de serotonina, que implicaría un aumento de la susceptibilidad para el padecimiento de la enfermedad. Jorge Marquet Tsai S.J. y Wang Y.C., también estudiaron las alteraciones genéticas de los trastornos del estado de ánimo y describieron un polimorfismo PvuII y XbaI en el gen Eralfa que codifica para los receptores estrogénicos, aumentando los casos de depresión con intento de suicidio en las mujeres. Para los trastornos de ansiedad se describen las siguientes mutaciones. Mutación en el segundo intrón de la monoamino oxidasa B, alterando la actividad de ésta enzima, mutación en el gen promotor de la enzima monoamino oxidasa A, alterando la actividad de ésta enzima, mutación en el gen que codifica para el transportador de serotonina 5-HTTLPR, produciendo gran disminución de los niveles de serotonina cerebral, mutación en gen que codifica para anhidrasa carbónica 1. En las personalidades adictivas encontramos, mutación en gen que codifica para transportador de serotonina, sobre todo en alcoholismo y tabaquismo, mutación en gen que codifica para fructosa bifosfato aldolasa C. El Gene Card, describe para los trastornos adictivos, mutación en gen que codifica para citocromo P450, subfamilia 2 A, alterando la actividad del polipéptido 6, ubicado en locus 19q13.2, ocasionando la disminución de la actividad de la enzima nicotina C oxidasa, implicada en la eliminación de la nicotina y aumentando la susceptibilidad para padecer adicción nicotínica. Mutación en gen que codifica para la actividad de la enzima ácidos grasos amida hidrolasa, en cromosoma 1, aumentando la predisposición a padecer adicciones a drogas. Para los casos de autismo se describen, mutaciones en genes que codifican para transportador de serotonina, mutaciones en genes que codifican para la subunidad beta 3 del receptor para ácido gama amino butírico. Anand K. Srivastava, estudiando las mutaciones en el cromosoma X, describió una mutación en gen agtr2, que codifica para los receptores subtipo 2 de angiotensina II, siendo dicha mutación responsable de determinados casos de retardo mental severo. Albores J.M. y cols., estudiaron una mutación en cromosoma 4, describiendo una deleción en los brazos cortos de dicho cromosoma, que originaría retardo mental severo, convulsiones, grand o petit mal e hipotonía. Cosin A. y cols., identifican una deleción del brazo corto del cromosoma 5, por translocación recíproca heterocigota, trayendo como consecuencia retardo mental e hipotonía. Chieri P. y cols., informaron de una deleción parcial de los brazos largos del cromosoma 10, por translocación, causante de retardo mental e hipotonía severa. Iolster M. y cols., averiguaron la existencia de una deleción parcial de los brazos largos del cromosoma 13, responsable de la aparición de retardo mental y holoprosencefalia. Spatuzza E. y cols., estudiando el cromosoma 18, informan de una deleción de los brazos cortos del mismo por translocación, originando retardo mental mediano o severo, cebocefalia, holoprosencefalia y afasia. Bonich J.M. y cols., investigaron una deleción parcial de los brazos largos del cromosoma 18 por translocación, ocasionando la misma retardo mental, hipotonía, incordinación y anomalías en el tono muscular. Sirnio A. y cols., descubrieron una trisomía de los brazos largos del cromosoma 3, por recombinación o segregación que se lleva a cabo a partir de una translocación, dando como resultado un retardo mental severo. Jorge Marquet Conner J.M. y cols., describieron la duplicación de los brazos cortos del cromosoma 4 por translocación, teniendo como consecuencia la presencia de un retardo mental severo. Ferguson M. y cols., identificaron la trisomía completa del cromosoma 8 o bien sus mosaicismos, que originan retraso del desarrollo motor, retardo mental y anomalías cerebrales variadas. Smith A. y cols., encontraron una segregación y translocación balanceada en el cromosoma 10 que estaría dando orígen a retardo mental. Emery A. y cols., hacen mención a la trisomía de los brazos cortos del cromosoma 10 por segregación y translocación balanceada, dando como consecuencia un retardo mental severo. Grouchy J. y cols., revelan un cariotipo de 46 cromosomas, más uno pequeño acrocéntrico, metacéntrico o submetacéntrico, causantes de retardo mental. Turleau C. y cols., dan a conocer un cariotipo con un cromosoma 9 extra, causado por una no disyunción cromosómica, ocasionando retardo mental. Schmicker R.D. y cols., describen la trisomía total o parcial del cromosoma 13 por no disyunción, mosaicismos y translocación, trayendo como consecuencias hipotonía, convulsiones, agenesia del cuerpo calloso, alteraciones en los hemisferios cerebrales, hipoplasia del cerebelo, hidrocefalia y retardo mental. Boué J. y cols., dan a conocer una trisomía total o parcial en el cromosoma 18 por no disyunción, causante de retraso mental, convulsiones, hipertonía, hidrocefalia, meningomielocele, hipoplasia del cerebelo y defectos en el cuerpo calloso. Vignal J.P. y cols., describen la existencia de un cariotipo con un cromosoma 21 extra por no disyunción cromosómica, translocación o mosaicismos, dando orígen a hipotonía ausencia del reflejo de Moro, convulsiones y retardo mental. Primarosa R. Chieri y cols., describen las siguientes mutaciones en diversas patologías que cursan con retardo mental. Cariotipo que revela la presencia de un cromosoma 22 extra, originando una trisomía en dicho cromosoma por no disyunción meiótica, ocasionando hipotonía y retardo mental. Cariotipo con un cromosoma X extra, por no disyunción meiótica o por mosaicismos, con excreción disminuída de 17 cetoesteroides y aumento de las gonadotrofinas urinarias, con presencia de retardo mental leve, problemas de conducta, convulsiones, tumores y trastornos neuromusculares. Cariotipo que revela la presencia de un cromosoma Y extra, causado por una no disyunción meiótica, dando muestras de parámetros anormales en el electroencéfalograma, retardo mental leve, conducta antisocial, alteración de la motricidad pura y temblores intencionales. Presencia de monosomía X, por una no disyunción en la gametogénesis o por mosaicismos, dando origen a retardo mental. Cariotipo con un sitio frágil en el cromosoma Xq27, asociado a retardo mental, palabra repetida, y testículos aumentados de tamaño. Deleción en el brazo largo del cromosoma 15 en el locus 11, de presentación esporádica y aparición de retardo mental leve. Translocación balanceada en el cromosoma 22 locus 11, deleción asociada a monosomía del cromosoma 22 esporádica, con presencia de defectos severos del cerebro y retardo mental variable. Deleción en el brazo largo del cromosoma 8, locus 24, de aparición esporádica con padecimiento de retardo mental. Jorge Marquet Deleción en la banda 17p13 del cromosoma 17, por translocación o mutación, con presencia de retardo mental, agiria o licencefalia. Síndrome de genes adyacentes de presentación esporádica, con presencia de retardo mental, por deleción del brazo largo del cromosoma 13 en la banda 13q14, con existencia asociada de una mutación somática en el otro cromosoma. Deleción del brazo corto del cromosoma 11 en la banda 11p13, con vecindad del gen de la catalasa y presencia de retardo mental. Casos esporádicos de duplicación en el brazo corto del cromosoma 11 en la banda 11p15, originando una trisomía que presenta retardo mental con hipoglucemia. Para otros casos de retraso mental el Gene Card identifica una mutación en el gen hGluR3, que codifica para las isoformas flip y flop de los receptores glutamatérgicos, ocasionando la alteración de la estructura primaria de las proteínas. Martin E. y Menold M., investigando la genética de veinte pacientes con autismo, describieron un desequilibrio en el locus gabrb3 1155ca2, del gen que codifica para el ácido gama amino butírico subunidad 3 y para el receptor GABA A, en el cromosoma quince. Taller I. y Stone G., estudiaron la genética de treinta pacientes con encefalopatía espongiforme familiar, informando un polimorfismo en el locus h187r del gen prnp, ubicado en el cromosoma veinte. Barrett S. y Beck J., analizaron la genética de setenta y cinco pacientes con autismo, determinando la existencia de polimorfismo en los locus d13s800, d13s217 y d13s1229, todos ellos en el cromosoma trece. Bernier R. y Bisson E., también estudiaron la genética de setenta pacientes con autismo, describiendo la presencia de un polimorfismo en el locus 7q31-33 del cromosoma siete. Se ha descripto para la epilepsia, una mutación en gen lg11 que codifica para proteínas que permiten la migración neuronal durante el desarrollo cerebral, ocasionando crisis parciales con alucinaciones auditivas, en quienes padecen ésta mutación. C. eusch y cols., estudiando los procesos de diferenciación celular, describieron una mutación en el gen kir, que codifica para los canales de potasio voltaje dependientes, ocasionando una alteración en los procesos de diferenciación celular y en la secreción hormonal, situaciones que aumentarían la vulnerabilidad al padecimiento de la epilepsia. Para los trastornos de ansiedad muchos investigadores han realizado estudios para averiguar si los mismos presentan o no predisposición genética. Kinnear C. y cols., estudiando las características de los trastornos obsesivo compulsivos, describen una mutación en el gen ere6, que codifica para la actividad de la enzima catecol o-metil transferasa, alterándose la actividad y la expresión de la misma, aumentando la predisposición a padecer obsesiones y compulsiones. En los trastornos bipolares encontramos las siguientes mutaciones, mutación en gen que codifica para proteína darpp 32, mutación en gen que codifica para enzima mono amino oxidasa B, mutaciones en genes que codifican para gad 65 y gad 67, ocasionando disminución de la actividad de la enzima glutamato amino decarboxilasa con disminución de síntesis de glutamato y GABA, mutación en gen que codifica para transportador de serotonina, mutación en gen que codifica para proteína D185, lo cual va a alterar la neurotransmisión dopaminérgica, mutación en gen que codifica para enzima catecol o metil transferasa, mutación en gen que codifica para enzima triptofano hidroxilasa, mutaciones en genes que codifican Jorge Marquet para receptores de glucocorticoides, produciendo alteración de las isoformas alfa y beta de dichos receptores, modificando la regulación de los factores de crecimiento y de las citokinas, mutación en genes impa 1 e impa 2, que codifican para la enzima mio inositol monofosfatasa, produciendo una importante alteración en el proceso de señalización de la fosfolipasa C, mutación en gen que codifica para la enzima ubiquinona citocromo C reductasa, mutación en gen net, el cual codifica para el transportador de noradrenalina, ocasionando alteraciones en la neurotransmisión noradrenérgica. Sherri Liang y cols., estudiando la genética de los trastornos bipolares, describieron una mutación en el cromosoma 22, locus 22q13, polimorfismos D22S278-D22S281 y D22S685, ocasionando un aumento de la susceptibilidad a padecer trastorno bipolar compartido con psicosis. El Gene Card, informa para los trastornos bipolares, mutación en gen impa2, que codifica para enzima mio inositol monofosfatasa, ubicado en locus 18q11.2, mutación en gen pde9A, que codifica para la actividad de la enzima fosfodiesterasa 9ª. ubicado en locus 21q22.3, mutación en gen mafD1, presentando una deleción en el cromosoma 18, mutación en gen kcnn3, que codifica para canales de calcio activados por baja conductancia mediada por potasio, subfamilia , miembro 3, ubicado en locus 1q21, mutación en gen gria3, que codifica para receptores ionotrópicos glutamatérgicos AMPA3 , ubicado en locus Xq25-q26, mutación en gen erda1, que codifica para dominios expandidos repetidos, con presencia de polimorfismos CAG/CTG 1, ubicado en locus 17q21.3, mutación en gen drd3, que codifica para receptores de dopamina subtipo 3, ocasionando la alteración de la actividad de la enzima adenilato ciclasa inhibitoria de proteína G acoplada a superfamilia de receptores, ubicado en locus 3q13.3, y finalmente una mutación en gen atp2A2, que codifica para el transportador de calcio, ubicado en locus 12q23q24.1, responsable de la vulnerabilidad a padecer trastorno bipolar en una proporción de un caso en cincuenta mil. Para los trastornos psicóticos y especialmente para la esquizofrenia, también se han realizado múltiples estudios e investigaciones en materia genética siendo los más importantes de ellos desarrollados durante la evolución del proyecto HUGO. Jonsson E. y Flyckt E. investigando la genética de las psicosis, informan la mutación en gen ser9gly que codifica para los receptores de dopamina D3, resultando de dicha mutación un aumento en la predisposición al padecimiento de la esquizofrenia. Carmine A. y Chheda M., también estudiaron la genética de las psicosis y describieron un polimorfismo en el brazo corto del cromosoma 6, que codifica para los receptores nocht, resultando del mismo un aumento de la susceptibilidad al padecimiento de la esquizofrenia. Asherson y cols., estudiando la genética de la esquizofrenia describen múltiples mutaciones en genes que codifican para las proteínas sinápticas, alterando los procesos de exocitosis y el nivel de quantum de las monoaminas, sobre todo de dopamina y ácido glutámico, mutación a nivel del gen que codifica para la prohormona convertasa pc7, produciendo una severa alteración en la señalización catecolaminérgica, mutación en gen que codifica para el coagonista glutamatérgico a nivel del receptor MDA, la glicina, originando alteraciones en la señalización glutamatérgica, mutación en gen que codifica para la proteína G, ocasionando alteraciones en la sensibilidad de las subunidades de los receptores metabotrópicos, mutación en gen que codifica para la subunidad 3 de los receptores glutamatérgicos MDA, mutación en gen que codifica para la subunidad 1 del Jorge Marquet receptor n-metil-d-aspartato, mutación en gen que codifica para sinaptofisina, alterando la exocitosis y finalmente mutaciones en genes que codifican para proteínas traslatorias snap 23 y snap 25, ocasionando alteración en la traslación de la señal intraneuronal. Blouin y Dombroski, se dedicaron al estudio de la susceptibilidad de padecer esquizofrenia, ligada al locus identificado en los cromosomas 13q32 y 8p21 describiendo los siguientes hallazgos, mutación en gen que codifica para expresión del ácido ribonucleico mensajero de proteínas asociadas a canales aniónicos, produciendo alteraciones en el funcionamiento de los receptores iónicos, mutación en gen que codifica para proteína darpp32 aumentando la reactividad de todas las subfamilias de receptores dopaminérgicos frente a la dopamina, produciendo manifestaciones ligadas a dopamina sumamente exageradas, mutación en gen que codifica para proteinquinasa II calmodulina dependiente, volvieron a describir la mutación en gen que codifica para sinaptofisina, alterando el ritmo del quantun de exocitosis, mutación en gen que codifica para sinapsina A, ocasionando aberraciones en la formación de las vesículas de almacenamiento de las monoaminas, mutación en gen que codifica para la subfamilia de receptores de serotonina 5HT1A, que tienen a su cargo la inhibición de la liberación de glutamato, mutación en gen que codifica para el precursor proneurotensina, disminuyendo los niveles cerebrales de hormona neurotensina, mutación en gen que codifica para el precursor proneuromedina, disminuyendo los niveles de hormona neuromedina y finalmente mutaciones en genes que codifican para la densidad de los receptores m1, m2 y m4 muscarínicos colinérgicos, alterando la neurotransmisión colinérgica. Continuando con los estudios genéticos de las psicosis, Cooke y cols., dedicados al estudio de los desórdenes genéticos en las patologías psiquiátricas, describieron mutaciones en genes que codifican para los receptores H2R de histamina, alterando la señal histaminérgica, mutación en gen que codifica para citokinas T cells, originando una disminución de los niveles de interleukina 2 y aumentando la densidad de los receptores sil2R solubles, mutación en gen que codifica para interferón gama, disminuyendo los niveles de dicho interferón, y por último, mutación en gen que codifica para proteína acídica fibrilar glial, alterando el normal funcionamiento de la glía. Delisi y cols., también se adentraron en el estudio de la genética de la esquizofrenia, y ellos pudieron concluír resaltando las siguientes mutaciones genéticas. Mutación en gen que codifica para receptor nicotínico alfa 7, alterando la expresividad colinérgica, mutación en gen que codifica para receptores glutamatérgicos MDA, involucrados en la aparición de alucinaciones y trastornos cognitivos, mutación en gen que codifica para receptores GABA, originando alteraciones en el disparo o firing de las células piramidales del hipocampo, mutación en gen que codifica para enzima catecol o-metil transferasa, incrementando los niveles de dopamina en corteza prefrontal, mutaciones en genes que codifican para mielina, astroglia y oligodendrocitos, ocasionando la disminución del tamaño de los lóbulos frontales y temporales, mutaciones en genes que codifican para receptores glutamatérgicos ampa y kainato, produciendo excitotoxicidad con muerte de células de la oligodendroglia y disminución de grandes porciones de sustancia blanca con el consiguiente agrandamiento ventricular, y finalmente, mutación en gen net, que codifica para el transportador de noradrenalina, ocasionando una disfunción de la vía noradrenérgica. Jorge Marquet En el transcurso del año 2002 fueron intensos los estudios de investigación referentes a la genética de la psicosis y de la esquizofrenia en particular. Chung Hung y cols., describieron una sistemática mutación en el gen grin1, que codifica para los receptores glutamatérgicos ionotrópicos n-metil d-aspartato, atribuyéndole a ésta mutación una importante participación en el desarrollo de susceptibilidad para padecer de esquizofrenia. Woo y cols., estudiando casos de disquinesia tardía producida por neurolépticos en el tratamiento de esquizofrénicos describieron un polimorfismo en gen msc1 que codifica para la subfamilia D3 de receptores para dopamina, como responsable de predisposición a padecer enfermedad y luego disquinesia tardía. ick Craddock, estudiando una deleción en el cromosoma 11, describió una mutación en gen que codifica para receptores estrogénicos, originando alteraciones en la neurotransmisión dopaminérgica causantes de psicosis puerperal en la madre y susceptibilidad de desarrollar esquizofrenia en la vida adulta del bebé. Morimoto y cols., estudiando las evidencias moleculares y genéticas de las psicosis dopaminérgicas, nos instruyó acerca de una mutación para el gen que codifica para el subtipo 2 de receptor dopaminérgico, más frecuente en psicosis paranoides que en esquizofrenias, donde la mutación era más frecuente a nivel del gen que codifica para el subtipo 3 de receptor dopaminérgico, otra mutación en gen tcat donde se encontró un polimorfismo en su intrón nos indica una alteración para la actividad de la enzima tirosina hidroxilasa en las psicosis con alto nivel de alteraciones sensoperceptuales. Bassett y cols., estudiando la genética de la esquizofrenia, en el departamento de psiquiatría de la Universidad de Toronto, describió el tipo de mutación 22qDS para el subtipo de esquizofrenias que alteran tanto la señal dopaminérgica como la señal serotoninérgica, involucrando a ambos sistemas neuroquímicos en la génesis de la enfermedad. Peet, Horrobin y Stoll, han investigado a fondo la relación entre el metabolismo de los ácidos grasos poliinsaturados esenciales y el desarrollo de las esquizofrenias, y en dichos estudios hacen referencia a una mutación en genes que codifican para la actividad de las enzimas delta 6 desaturasa, delta 5 desaturasa, ciclooxigenasa y fosfolipasa ocurriendo trastornos en el metabolismo de dichos ácidos, impidiendo que los mismos actúen como precursores de las prostaglandinas series 1 y 2, y de ésta manera causando trastornos en la estructura fosfolipídica de las membranas neuronales, que serían responsables de las alteraciones en la neurotransmisión dopaminérgica, glutamatérgica y serotoninérgica presentes en las esquizofrenias. El Gene Card, banco de datos relacionado con las conclusiones del proyecto Genoma Humano, describe también mutaciones para los trastornos psicóticos. Mutación en gen hskCa3, que codifica para canales de potasio, presentando polimorfismos con repetición CAG, declarado como candidato para la evolución de la esquizofrenia. Mutación en gen spg4, responsable del aumento de predisposición en poblaciones japonesas y caucásicas, del padecimiento de esquizofrenia. Las bases genéticas de la esquizofrenia se orientan más hacia una raíz poligénica y compleja que hacia las teorías Mendelianas, ya que presenta una expresividad variable, presentando diferentes fenotipos por su interacción con el ambiente, penetrancia reducida, pudiendo no expresarse el gen que la codifica, fenocopia, basado en síntomas ocasionados por el ambiente y no por los genes, y herencia poligénica, presentando diferentes mutaciones en varios locus genéticos y no sólo en un locus mayor como ocurre con las enfermedades Mendelianas. Jorge Marquet Las investigaciones más recientes afirman que la vulnerabilidad de la enfermedad se transmite genéticamente, pero se expresa solamente si se dan los componentes ambientales necesarios que actúan como disparadores. Coon y cols., describió las siguientes regiones cromosómicas correspondientes a cinco locus: d4s35 (4p13), d14s17 (14q32.32), d15s1 (15q21.1), d22s84 (22q), y d22s55 (22q). Barr y cols., describieron 4 locus en regiones cromosómicas responsables: d4s10 (4p16.2), d11s36 (11q), mpo2e (17q23), hox2g (17q21-q22). Moises y cols., también describieron 4 locus implicados en diversas regiones cromosómicas: d6s274 (6p22), d6s291 (6p21), d9s175 (9q21), d20s40 (20p11). Wildenauer y cols., en 1996 y Scwab y cols., en 1887 y 1998, investigaron regiones cromosómicas que arrojaron las siguientes mutaciones para seis locus implicados: d5s399 (5q31), d6s285 (6p21-23), d10s1714 (10p14-p11), d18s53 (18p), d22s280 (22q12.13), y d22s422 (22q12.13). Levinson y cols., estudiando la genética de las esquizofrenias distinguen los siguientes locus: d2s410 (2q14.2), d10s1239 (10q23-2q24), d4s2623 (4q25), d9s257 (9q22.2), d11s2002 (11q21). Faraone y cols., en 1998 indican la existencia de mutaciones en cuatro locus pertenecientes a las siguientes regiones cromosómicas: d2s293 (2q12), d10s1423 (10p13), d10s582 (10p13), y d10s604 (10q11). Kauffman y cols., identifican cinco locus implicados en 1998: d6s1009 (6q24), d8s1819 (8p23), d8s532 (8p11.2), d9s1830 (9q33-9q34), y d15s128 (15p13). También estudiaron la carga genética de la esquizofrenia Blouin y cols, descubriendo la participación de regiones cromosómicas que implican mutaciones en cinco locus: d13s174 (13q32), d8s1771 (8p21), d7s2212 (7p11), d14s306 (14q13), y d22s1265 (22q11). Shaw y cols., en 1998 describen los siguientes catorce locus interesados: d1s1519 (1q31-q32), d2s1337 (92p14-p13), d4s1546 (4pter-cen), d4s400 (4q11-q21), d5s406 (5p15), d8s560 (8p22-p21), d10s677 (10q22-q24), d11s1393 (11pter-p11), d12s85 (12p13-q24), d13s1293 (13q12-q13), d13s170 (13q31), d14s290 (14q21-q23), d16s421 (16q22.1), y d22s446 (22q11). Kendler y cols, en 1996 y Straub y cols, desde el 96 al 98 se encargaron de investigar las siguientes mutaciones para la enfermedad en cuatro locus diferentes: d5s393 (5q21-q31), d6s296 (6p24-p22), d8s1715 (8p22-p21), y d10s2443 (10p15p11). Hovatta y cols., en 1999 indicaron las siguientes regiones cromosómicas con cuatro locus implicados: d1s2891 ( 1q32.2-q41), d4s1586 (4q31), d9s922 (9q21), y maoB (Xp11.4-p11.3). Tambien en 1999, Williams y cols, revelan la existencia de mutaciones en cinco locus responsables de la vulnerabilidad a padecer la enfermedad: d4s2983 (4p15.33), d18s451 (18q12.3), dxs1214 (Xp21.1), dxs993 (Xp11.4), y dxs8092 (Xq13.1). Y finalmente Rees y cols., también en 1999 refieren tres regiones cromosómicas con sus respectivos locus, para la esquizofrenia: d7s493 (7p15.3), d10s190 (10q25.2), y d14s70 (14q13). Son muchos los estudios que se vienen realizando con la intención de vincular las respuestas inmunes con las psicosis, utilizando principalmente como objetivo los neuromoduladores y los inmunomoduladores, sobre todo las citoquinas, que son proteínas del sistema inmune. Jorge Marquet Estas citoquinas son moduladas por un determinado tipo de receptores que se denominan receptores solubles y que son capaces de inhibir la acción de dichas citoquinas sobre sus receptores de membrana. Varias citoquinas son el resultado de la codificación de más de un gen y se encuentran disponibles en más de una forma. de ésta manera sus polimorfismos han sido relacionados con diversas patologías como la esclerosis múltiple, la miastenia gravis y la esquizofrenia. Dunn y Wang, estudiando las interleukinas 1, 2 y 6 observaron que luego de inyectarlas en forma intraperitoneal en ratas, obtenían un aumento de concentraciones cerebrales de 3-metoxi 4 hidroxi fenil etil glicol, ácido 5 hidroxi indol acético, y ácido 3-4 dihidroxi fenil acético, revelando la implicancia de las interleukinas en el metabolismo de la noradrenalina, la serotonina y la dopamina. por otra parte se atribuye a la interleukina 1 una acción estimuladora del CRH y de la ACTH liberando el eje de los corticosteroides. Gaugili y cols., han descripto una mutación en gen que codifica para interleukina 2 con la inmediata consecuencia de la disminución de la producción de ésta interleukina, asociado con menor intensidad en los síntomas psicóticos negativos y menor edad de aparición del primer brote psicótico. También se ha descripto una mutación en gen que codifica para los receptores solubles de la interleukina 2, con un incremento en los niveles séricos de la interleukina 6, como consecuencia inmediata y desarrollo de síntomas psicóticos. Amar J.S. Klar y cols., identificaron una translocación en el cromosoma 1;11 a la cual le adjudicaron responsabilidad para desarrollar vulnerabilidad a padecer esquizofrenia y trastorno bipolar. Kristie Ashton y cols., dieron a conocer una mutación en el gen qtl, que codifica para diversos receptores de neurotransmisores, que se encontrarían alterados en las psicosis. Marina Kniazeva y cols., estudiaron la mutación del gen elo-2fa, el cual codifica para la enzima f11e6, responsable de la degradación del ácido palmítico, encontrándose aumentados los niveles del mismo en la esquizofrenia. W.R. Schafer y cols., comunicaron la mutación del gen unc2, que codifica para subunidades de canales de calcio, trayendo como consecuencia una hipersensibilidad a la serotonina en los procesos psicóticos. Cuando los investigadores decidieron averiguar como se desarrollaba la química intraneuronal hicieron foco de sus investigaciones en la biofase o sinapsis, constituída por el axón de la neurona presináptica enfrentando a las arborizaciones dendríticas de la neurona postsináptica, separadas por la hendidura sináptica y alimentando a todo el sistema, la glía. Justamente, desde la glía describieron el aporte de los precursores que se utilizarían para comenzar a elaborar las monoaminas, siendo ellos la fenilalanina para las catecolaminas, el triptofano para las indolaminas, la histidina para las imidazolaminas y la arginina para el óxido nítrico. Estos precursores, como puede observarse son aminoácidos esenciales y se ingieren con la dieta. Este descubrimiento de la psiquiatría biológica, hace treinta años no parecía tener mayor relevancia, pero en el momento actual es de suma importancia, ya que estamos frente a cifras impresionantes de desnutrición infantil y de mala alimentación en la mitad de la población de los adultos. La carencia de éstos precursores produce alteraciones neuroquímicas irreversibles que traen como consecuencias inmediatas la alteración del desarrollo cerebral en el Jorge Marquet niño, y el defecto metabólico en el adulto, que conducen a la estructuración de personalidades violentas y agresivas. Una vez que éstos precursores son incorporados al interior de la neurona presináptica por medio de sistemas de difusión pasiva, son elaborados en el retículo endoplásmico rugoso y luego en el aparato de Golgi, donde comienzan a desarrollarse los metabolismos necesarios para comenzar a confeccionar las monoaminas cerebrales. Salidos del aparato de Golgi se almacenan en las vesículas de almacenamiento, las cuales se montan sobre los microtúbulos, y los neurofilamentos, del citoesqueleto neuronal y comienzan a avanzar en sentido unidireccional hacia la membrana plasmática presináptica, mientras en el interior de las vesículas se llevan a cabo las largas cadenas metabólicas de formación de las monoaminas hasta lograr su metabolito principal. Para que éstas cadenas metabólicas se lleven a cabo con normalidad se requiere de la integridad de sistemas enzimáticos intervinientes, sobre todo del tipo de las hidrolasas y de las decarboxilasas. Así como las vesículas de almacenamiento avanzan en forma unidireccional, también están montadas sobre los microtúbulos y los neurofilamentos, las organelas mitocondriales que poseen un movimiento bidireccional anterógrado y retrógrado, con la finalidad de proporcionar la energía suficiente para que la confección de las monoaminas sea íntegra y correcta. O sea, que las monoaminas llegarán a constituír sus metabolitos principales siempre y cuando contemos con los precursores necesarios, un citoesqueleto adecuado, vesículas de almacenamiento con movimiento correcto, un sistema mitocondrial capaz de aportar la energía suficiente y grupos enzimáticos funcionando íntegramente. Una vez que las vesículas llegan a la membrana presináptica, en el momento de la despolarización de la membrana, se produce la exocitosis del contenido de dichas vesículas hacia la hendidura sináptica. El estudio de la psiquiatría biológica de éstos metabolitos principales, hallados en la hendidura sináptica, tales como adrenalina, noradrenalina, dopamina, serotonina, histamina, ácido glutámico, ácido gama amino butírico y óxido nítrico, dio lugar a una primera propuesta, consistente en justificar las alteraciones del estado de ánimo según el tenor de éstas monoaminas y aminoácidos cerebrales en la sinapsis. Así se interpretaban los cuadros depresivos como producto de la regulación en baja de éstas sustancias químicas denominadas neurotransmisores, y los cuadros maníacos y eufóricos como resultado de la regulación en alza de los mismos. Fue también la psiquiatría biológica la que describió la presencia cerebral de sustancias metiladas patológicamente, tomando un grupo metilo del dador universal, sulfo adenosil metionina, y mediante una enzima transmetilante agregándolo a la estructura química de las monoaminas y de ésta manera originando compuestos doblemente metilados y triplemente metilados, responsables de la aparación de alteraciones sensoperceptuales. La metilación de la serotonina ocasionaba la formación de la dimetilserotonina o bufotenina. La metilación de la bufotenina daba orígen a la O-metil bufotenina. La metilación de la dopamina ocasionaba la dimetoxi fenil etil amina y la metilación de la triptamina terminaría en dimetil triptamina. Jorge Marquet También se remarcó la necesidad de la participación de sistemas enzimáticos como la monoamino oxidasa y la catecol o metil transferasa para la formación de éstas sustancias patológicas. Cuando se investigó que ocurría con las monoaminas luego de ser exocitadas en la sinapsis, llamó poderosamente la atención el comprobar que el veinticinco por ciento de las mismas eran metabolizadas en la misma hendidura por los sistemas MAO y COMT, otro veinticinco por ciento de las mismas actuaría sobre la neurona postsináptica, y el cincuenta por ciento restante era reingresado al interior de la neurona presináptica por bombas de recaptura que actúan contra gradiente, necesitando de la energía del ATP, para que las mismas puedan ser reutilizadas, planteándose el sistema de economía neuronal. Luego comienza el estudio de la membrana postsináptica, y se describe la presencia de proteínas transmembranales, con tres secciones. La primera extramembranal, mirando hacia la hendidura sináptica, es denominada glicocálix, y es donde se encuentra el sitio de reconocimiento del neurotransmisor, en forma específica, siguiendo el ejemplo de la llave en la cerradura, porque de lo contrario será rechazado. La segunda transmembranal, constituída por los dominios de la proteína es la que le otorga las características químicas que permite dividirlas en familias y sub familias. Y la tercera intracitoplasmática, en el interior de la neurona postsináptica, es la que activa los sistemas protéicos y enzimáticos que terminarán en la activación de un segundo mensajero. Se consideró como primer mensajero a toda sustancia química, neurotransmisor, neuromediador, neuromodulador, neurohormona, fármaco o sustancia de abuso capaz de ser reconocido por éstas proteínas membranales y activarlas generando un segundo mensajero, con la finalidad de amplificar el mensaje descargado en el glicocálix. En éste momento de las investigaciones, es que comienzan a aplicarse los conocimientos de la biología molecular, los cuales permiten realizar estudios que completan los datos explicitados anteriormente, y permiten progresar por el interior de la neurona postsináptica. Es la psiquiatría molecular la que en primer lugar describe la necesidad de la integridad de la proteína acídica fibrilar, para que el citoesqueleto de la glía se encuentre intacto y los precursores y el flujo sanguíneo y el oxígeno lleguen al sistema sináptico como es debido. También describe a la proteína MAP2 como la responsable de la estructura de los microtúbulos y a la proteína cdk5 como la responsable de la integridad de los neurofilamentos. Completan el sistema citoesqueleto neuronal las proteínas ankirinas que funcionando normalmente protejen la estructura de dicho esqueleto neuronal. Las investigaciones posteriores se refieren a otro sistema proteico denominado paxilinas, que tiene a su cargo constituír el motor que impulsa a las vesículas de almacenamiento hacia la membrana. Estas paxilinas son las proteínas GAP, PIX y PAX. Mientras tanto la movilidad mitocondrial, en ambos sentidos, con la finalidad de proporcionar energía al sistema de almacenamiento, está garantizada por la normalidad del funcionamiento de la proteína BCL 2. Uno de los hitos fundamentales en la investigación de la psiquiatría molecular, consistió en la descripción minuciosa, de los procesos de exocitosis, del contenido de las vesículas de almacenamiento hacia la hendidura sináptica, en el momento en que dichas vesículas tomaban contacto con la membrana plasmática. Jorge Marquet Se describió la necesidad de la activación conjunta de seis proteínas, tres perteneciente a la pared de las vesículas de almacenamiento: sinaptofisina, sinaptotagmina y sinaptobrevina, conjuntamente con tres pertenecientes a la membrana plasmática: sintaxina, clathrina y snap 25. Cuando éstas seis proteínas se activan conjuntamente en forma satisfactoria, en presencia de suficiente cantidad de calcio iónico y en el momento de la despolarización de la membrana, una séptima proteína denominada mediatófora, realiza el poro de fusión y por el mismo, se vierte el contenido de las vesículas hacia la hendidura, en una unidad de pulso denominada quantum. Fue gracias a éste descubrimiento, que la psiquiatría molecular pudo establecer que el quantum era un ritmo cerebral de tipo químico, y fue así como comenzó a definirse al metabolismo neuronal como difásico: eléctrico y químico, o bien como un complejo electroquímico. Es de tanta importancia para el normal funcionamiento de la neurotransmisión cerebral, el proceso de exocitosis, que el cerebro estableció varios sistemas de reaseguramiento para el normal desarrollo del mismo. La proteína vesicular sinaptofisina presenta dos isoformas: 1 y 2. La 1 es calcio dependiente y la 2 es voltaje dependiente. La proteína vesicular sinaptotagmina presenta cuatro isoformas: 1 – 2 – 3 y 4. La 1 y la 3 son calcio dependientes y la 2 y la 4 son voltaje dependientes. De ésta manera si falla la presencia de calcio el sistema se mantiene con las isoformas voltaje dependientes, y si falla la despolarización de la membrana el sistema se mantiene gracias a las isoformas calcio dependientes. Ahora bien existe otro sistema de reaseguramiento del proceso de exocitosis, para el caso en que fallen conjuntamente la cantidad de calcio y el voltaje adecuado. Este es el sistema constituído por las dos proteínas sinaptobrevina y vamp. Este sistema toma la dirección de la exocitosis como sistema sinaptobrevina/vamp en el caso de que no haya calcio suficiente y el voltaje no sea el adecuado. Y el tercer sistema de reaseguramiento, se pone en funcionamiento en los casos en que se acelere el proceso de quantum con la finalidad de regularlo en baja. Este sistema está constituído por las proteínas ubiquitina y cbl. Entonces el sistema ubiquitina/cbl tendría como función principal frenar un quantum exagerado. Colaboran en el resguardo de éstos sistemas de reaseguramiento de la exocitosis, otras proteínas encargadas de mantener la integridad membranal tales como las proteasas ftsh, las tuberinas y las hamartinas, al tiempo que las endofilinas resguardan los niveles adecuados de curvatura membranal. Sistemas receptoriales presinápticos participan también en el control de la sobrevida neuronal y del éxito de la exocitosis. Los receptores rage, regulados por las enzimas del grupo bace, tales como las beta y gama secretasas, tienen a su cargo expulsar del interior neuronal todas aquellas sustancias que tienden a formar depósitos intraneuronales. Los receptores nocht, regulados por la proteína cin 85, se ocupan de expulsar del interior neuronal las sustancias tóxicas y excitotóxicas que se encuentran en el interior neuronal. Los autoreceptores, son vigías que controlan el tenor de las monoaminas en la hendidura sináptica posterior a cada quantum, y regulan en alza o en baja la metabolización intravesicular y la velocidad del quantum según si hay mucha cantidad de monoamina en la hendidura o la misma es poca. Estos autoreceptores son específicos para cada sistema de monoaminas y aminoácidos cerebrales a Jorge Marquet excepción del glutamato que funciona con un feed back positivo, por no tener autoreceptores específicos. Una vez liberadas las monoaminas en la hendidura luego del proceso de quantum, la psiquiatría molecular planteó y definió los procesos de neuromodulación, a partir de un suprasistema directriz y regulador, ejercido por la acetil colina. La función regulatoria de la acetil colina, como suprasistema neuromodulatorio consiste en regular, mientras sus cantidades son fisiológicas, en baja a todas aquellas monoaminas consideradas excitatorias o neurotóxicas tales como: adrenalina, noradrenalina, dopamina, histamina y ácido glutámico mientras regula en alza a aquellas monoaminas neuroprotectoras tales como: serotonina, GABA, triptamina y óxido nítrico. Cuando las investigaciones orientaron sus estudios hacia la membrana postsináptica, la psiquiatría molecular se dedicó a clasificar a las familias y subfamilias de proteínas transmembranales, según sus características y estructuras químicas en tres grupos principales: los receptores metabotrópicos, los receptores ionotrópicos y los receptores voltaje dependientes. Definió a los receptores metabotrópicos, como unidades ligadas a proteína G, que activando un sistema enzimático del tipo de la calmodulina, generaban un segundo mensajero inositol trifosfórico. Los receptores ionotrópicos, como unidades ligadas a canales iónicos, por los cuales circulan iones tales como calcio, sodio, cloro y zinc, que activando un sistema enzimático del tipo de la adenilato ciclasa generan un segundo mensajero adenosin monofosfato cíclico. Y los receptores voltaje dependientes, como unidades ligadas a voltaje y canales iónicos, que activando un sistema enzimático del tipo del diacil glicerol, generan un segundo mensajero calcio iónico. En éste momento se redefine como primer mensajero a toda sustancia química capaz de activar éstas proteínas receptoriales, como segundos mensajeros a los encargados de amplificar el mensaje, regulados por la actividad de las beta endorfinas, y puestos en marcha por el agonismo de los receptores, y como terceros mensajeros a un grupo de proteínquinasas también llamadas proteínas traslatorias, pues su función consiste en trasladar el mensaje molecular amplificado, por todo el citoplasma neuronal hasta el interior del núcleo. Se describen fundamentalmente como proteínas traslatorias a las proteínas creb reguladas en su actividad por las proteínas reapers y a las proteínas snare, reguladas en su actividad por las proteínas munc 18. A partir de éste momento toma la línea de investigaciones la psiquiatría genética pregenómica, denominada de ésta manera porque venía avanzando de manera sumamente importante en la descripción de la señalización intranuclear, dos años antes de la finalización del proyecto genoma humano. Es la psiquiatría genética pregenómica la encargada de describir el objetivo final de la traslación del mensaje en el interior del núcleo, en los llamados receptores secundarios intranucleares trk. Estos receptores regulados en su actividad por la proteína pten, son de tres tipos: los trk A encargados de regular en alza o en baja la cantidad y la especificidad de los receptores membranales, los trk B encargados de codificar para los factores de crecimiento neuronal y de ésta manera realizar neuroprotección fisiológica y neuroplasticidad, y los trk C encargados de regular en alza o en baja la actividad de los sistemas enzimáticos involucrados en los metabolismos de las cadenas de elaboración de las monoaminas. Jorge Marquet Estos receptores secundarios intranucleares luego de su activación, pondrán en funcionamiento a las proteínas trasductorias jak y erk, las cuales se encuentran reguladas en su actividad por las proteínas aktf, e inmediatamente la confección de los protooncogenes tales como los Cfos, que serán quienes establecerán la secuencia de aminoácidos que servirá de plantilla para que copie el AR m mediante el control regulatorio de los reguladores fix, para otorgar finalmente la respuesta biológica. A toda ésta secuencia de mensajeros que trasladan el informe molecular de uno a otro desde los receptores postsinápticos hasta obtener la respuesta biológica, la psiquiatría genética la definió como señalización intraneuronal directa o anterógrada. Pero también existe una señal intraneuronal indirecta o retrógrada y que traslada un mensaje molecular en sentido inverso. Esta señal indirecta está representada por los neurotransmisores gaseosos retrógrados tales como el óxido nítrico y el ácido araquidónico, presentando como función principal la fijación de memoria, o sea los procesos de potenciación a largo plazo. También la representan los factores de crecimiento derivados del encéfalo y derivados de la glía, con finalidades de plasticidad sináptica tales como: el tamaño de los axones, la cantidad de arborizaciones dendríticas y la frecuencia de los contactos sinápticos. Y finalmente, las neurotrofinas 1 – 2 y 6 que tienen a su cargo en las regiones hipocampales los procesos de neurogénesis descriptos desde hace unos meses en estudios específicos sobre crecimiento y desarrollo neuronal. Es de ésta manera como la psiquiatría genética pregenómica define a la neuroactivación como todas aquellas medidas fisiológicas cerebrales que tiendan a promover el normal metabolismo de los neurotransmisores gaseosos retrógrados con la finalidad de fijar memoria. Define a la neuroplasticidad como todas aquellas medidas fisiológicas cerebrales tendientes a promover a los factores de crecimiento derivados del encéfalo y la glía con la finalidad de realizar las podas sinápticas adecuadas y el aumento de los contactos sinápticos. Y define a los procesos de neurogénesis como todas las medidas fisiológicas cerebrales capaces de promover la activación de las neurotrofinas a nivel hipocampal, favoreciendo el desarrollo y el crecimiento neuronal. A ésta altura de las investigaciones, termina el proyecto genoma humano, y dentro de sus conclusiones se lanza un verdadero desafío con respecto a la etiología de las alteraciones del estado de ánimo, ya que se empiezan a emparentar determinadas patologías con mutaciones genéticas específicas. Es así que se desarrolla una nueva línea de estudios denominada psiquiatría genética postgenómica, que argumenta una determinada relación entre mutaciones genéticas que ocasionan depósitos de sustancias insolubles y no clivables, intraneuronales y las patologías demenciales, mutaciones genéticas que alteran los procesos de exocitosis, de reaseguramiento de la exocitosis y el normal funcionamiento de la membrana presináptica y las patologías psicóticas, mutaciones genéticas capaces de adelantar los procesos de apoptosis o muerte neuronal programada y las patologías por abuso de sustancias, mutaciones genéticas capaces de alterar la normal estructura del citoesqueleto glial y neuronal y las patologías relacionadas con los trastornos de ansiedad, mutaciones genéticas capaces de alterar la señalización intraneuronal e intranuclear directa e indirecta y Jorge Marquet la obtención de la respuesta biológica, con patologías del estado de ánimo, mutaciones genéticas capaces de modificar la actividad de los neuropéptidos y las patologías relacionadas con los trastornos de la alimentación, y finalmente, mutaciones genéticas en determinados sistemas enzimáticos y patologías relacionadas con ciclotimia. De esta manera, al finalizar el proyecto genoma humano, la psiquiatría genética postgenómica comienza a describir este tipo de relaciones entre mutaciones y patologías. Cuando se refiere a las conductas adictivas y al abuso de sustancias, nos habla de las siguientes mutaciones: Mutación en gen que codifica para proteína USP7, originando la activación de la proteína SCA1 y de la ataxina, responsables de los adelantamientos de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína JCV, originando la activación de las agnoproteínas, responsable del adelantamiento de la apoptosis. Mutación en gen que codifica para presenilinas 1 y 2, activando sustancias como la catepsina C y la cistatina S, productos de la formación de endosomas tardíos, y responsables del adelantamiento de los procesos de muerte celular programada. Mutación en gen que codifica para caspases y calpain 1 y 2, los cuales van a alterar la respiración mitocondrial adelantando la apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína BCL2 y complemento CD95, responsables de la alteración del AD mitocondrial y del adelantamiento de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteínas 53, 63 y 73, conocidas en genética como “la mafia”, ya que cuando ellas se activan en forma conjunta, la muerte celular es rápida y segura. Mutación en gen que codifica para transportador de dopamina y serotonina, responsables de las conductas de reforzamiento. Mutación en gen que codifica para receptores GABA A, 5HT2C y D2, responsables de la clínica de las adicciones. En las personalidades adictivas encontramos, mutación en gen que codifica para transportador de serotonina, sobre todo en alcoholismo y tabaquismo, mutación en gen que codifica para fructosa bifosfato aldolasa C. El Gene Card, describe para los trastornos adictivos, mutación en gen que codifica para citocromo P450, subfamilia 2 A, alterando la actividad del polipéptido 6, ubicado en locus 19q13.2, ocasionando la disminución de la actividad de la enzima nicotina C oxidasa, implicada en la eliminación de la nicotina y aumentando la susceptibilidad para padecer adicción nicotínica. Mutación en gen que codifica para la actividad de la enzima ácidos grasos amida hidrolasa, en cromosoma 1, aumentando la predisposición a padecer adicciones a drogas. Schmidt L.G. y Harms H., estudiaron la aparición de síndrome de abstinencia en cincuenta pacientes alcohólicos crónicos, y encontraron en todos ellos la portación del alelo a9 para el transportador de dopamina. Kemp J. y Leeson G., estudiaron la genética de treinta pacientes con alcoholismo crónico informando acerca de un incremento en la actividad de los protooncogénes fras y cart. Bierut L. y Rice J., investigaron a ciento treinta y ocho pacientes alcohólicos y encontraron polimorfismos en el locus Taq1a del gen que codifica para el receptor dopaminérgico subtipo D2. Jorge Marquet Franke P. y othem M., estudiaron a sesenta pacientes adictos a heroína informando un aumento de la actividad de los alelos C y T del gen que codifica para los receptores delta opioides. Town T. y Abdullah M., analizaron genéticamente a cuarenta pacientes alcohólicos encontrando polimorfismos en el locus +118 del gen que codifica para el receptor mu opioide. Hills S. y Zezza G., investigaron polimorfismos en locus Taq1A y V TR de genes que codifican para receptores dopaminérgicos subtipos D2 y D4 respectivamente en cincuenta y cuatro pacientes con alcoholismo. Paterson A. y Petronis A., encontraron mutaciones en el locus D10S211 del cromosoma 10, en cuarenta pacientes con alcoholismo agudo. Goodwoord P. y Battel P., estudiaron la genética de sesenta y un pacientes femeninas con adicción alcohólica e intento de suicidio encontrando en todas ellas la presencia del bialelo S, polimorfismos en el gen que codifica para el transportador de serotonina y polimorfismos en locus dat1 del gen que codifica para receptores dopaminérgicos subtipo D4. La enfermedad de Alzheimer familiar es la causa más común de demencia familiar de inicio precoz. Se han identificado varias mutaciones en el gen de la presenilina 1 (PS-1) y de la proteína precursora amiloide (APP). En cambio, las mutaciones en el gen de presenilina 2 (PS-2) son extremadamente raras; sólo se detectaron en dos familias de origen alemán e italiano. La demencia frontotemporal puede ocurrir también en forma familiar. Se caracteriza por atrofia circunscripta de los lóbulos temporal y frontal y atrofia de los ganglios basales y sustancia negra. El cromosoma 17q21.2 está involucrado en un tipo de demencia frontotemporal con Parkinson transmitida en forma autosómica dominante. En otras familias, la alteración se ligó al cromosoma 17 (FTDP-17). La demencia familiar británica es una forma dominante descripta en dos familias. La identificación de una subunidad proteica, denominada Abri y aislada de fibrillas amiloides permitió la identificación de un nuevo gen, BRI, en el cromosoma 13q. La encefalopatía familiar con cuerpos de inclusión de neuroserpina es otra forma autosómica dominante de demencia que se caracteriza por el depósito de polímeros de neuroserpina, un inhibidor de serin-proteasa específico neuronal. El rasgo patognomónico son las inclusiones citoplasmáticas en las capas corticales más profundas, sustancia nigra y otros núcleos subcorticales. Dos mutaciones distintas en el gen PI12 en el cromosoma 3q26 cosegregaron con la enfermedad en dos familias. Las demencias sin hallazgos patológicos típicos se denominan demencias inespecíficas. Representan una minoría de las demencias degenerativas y posiblemente la mitad se asocie con historia familiar positiva. Un gen asociado con estas formas de demencia es el ubicado en la región centromérica del cromosoma 3, cuya mutación se detectó en una familia danesa. La demencia de inicio precoz puede ocurrir en otras enfermedades degenerativas, como se observa en la enfermedad de Huntington y en la atrofia del núcleo dentado y del globo pálido. Asimismo, en la fase tardía de las ataxias espinocerebelosas puede haber demencia. Jorge Marquet Las formas familiares de las encefalopatías espongiformes pueden presentarse como alteraciones cognitivas hereditarias asociadas con un amplio espectro de alteraciones neurológicas. Entre los pacientes con enfermedad de Creutzfeldt-Jacob, el 10% al 15% tiene historia familiar compatible con una forma autosómica dominante de transmisión. Producto de investigaciones fueron los hallazgos clínicos y moleculares de una familia del sur de Italia con demencia y signos extrapiramidales y cerebelosos y epilepsia, con un patrón de herencia autosómico dominante. La familia, de Calabria, está formada por 57 individuos (14 afectados) en 5 generaciones. Se realizó estudio neuropsicológico, electroencefalograma, potenciales evocados y estudios de imágenes en determinados pacientes. Se extrajo AD de sangre periférica en 10 enfermos, 7 parientes sanos y 5 cónyugues. Se realizó estudio de ligamiento con todas las mutaciones conocidas en otras formas de demencia mediante amplificación genética con reacción en cadena de polimerasa. La edad promedio en el momento de inicio de la demencia fue de 32.1 años y no hubo evidencia de anticipación: la edad de comienzo fue de 31.2 años en la generación III y de 33.9 años en la generación IV. La edad promedio en el momento del fallecimiento fue de 56 años en los 7 pacientes que murieron después de enfermedad de 26.5 años de duración en promedio. En las tres cuartas partes de los pacientes hubo manifestaciones psiquiátricas desde el inicio, como depresión, cambios en la personalidad, agresividad, descuido personal, ilusiones, alucinaciones y alcoholismo. Rara vez la patología comenzó con ataxia y disartria. La enfermedad es lentamente progresiva y eventualmente todos los enfermos desarrollan ataxia, rigidez, disartria con hallazgos cerebelosos, bulbares y distónicos. La mayoría de los afectados tiene convulsiones y distonía leve, focal o multifocal. Los reflejos tendinosos habitualmente están presentes. Los estudios de imágenes revelan atrofia marcada del cerebro y cerebelo. El estudio genético excluyó la participación de cualquiera de las mutaciones mencionadas, ligadas a ciertas formas de demencia familiar. La familia referida por los autores se caracteriza por presentar una forma de demencia compatible con transmisión autosómica dominante, de inicio entre la tercera y la cuarta décadas de la vida. o hay anticipación y el curso es lentamente progresivo con fallecimiento, en promedio, a los 26 años del inicio de la patología. Las manifestaciones clínicas son particulares y distintas de otras formas de demencia descritas a la fecha. o fue posible realizar estudio anatomopatológico pero, según los autores, en caso de que la enfermedad corresponda al grupo de las enfermedades neurodegenerativas asociado con procesamiento aberrante de proteínas y depósito tisular de éstas, el estudio bioquímico seguramente permitirá orientar la búsqueda de genes responsables del trastorno, agregan por último los especialistas. Las ataxias espinocerebelosas (SCA) y las paraplejías espásticas hereditarias (HSP) son trastornos clínicamente heterogéneos, por lo general transmitidos en forma autosómica dominante. Jorge Marquet Los investigadores identificaron un grupo familiar con un síndrome neurológico único, heredado en forma dominante con manifestaciones compatibles con las de SCA y HSP. El hallazgo más notable fue el reconocimiento de distintos fenotipos de la enfermedad en los diversos miembros de la familia. Mientras los sujetos de las generaciones más viejas presentaban paraplejía espástica pura, los afectados de generaciones más jóvenes tenían ataxia cerebelosa, espasticidad de extremidades inferiores, retardo mental variable y distonía sutil. El trastorno fue denominado Síndrome con Paraplejía Espástica, Ataxia y Retardo Mental (SPAR). Los expertos describen las manifestaciones clínicas del síndrome y la evidencia que sugiere que se trata de una entidad genéticamente diferente de las HSP y SCA. El grupo de estudio estuvo integrado por 11 miembros de la familia: seis sujetos afectados, cuatro individuos sin enfermedad y la esposa de un enfermo. Todos fueron sometidos a resonancia nuclear magnética (R M) cerebral y medular, estudio de velocidad de conducción nerviosa, electromiografía y registro de potenciales evocados somatosensitivos. A nivel genético se estudiaron secuencias repetitivas de trinucleótidos, causa de las SCA y HSP. Se efectuó estudio de ligamiento genético y se determinó el polimorfismo de microsatélites con reacción en cadena de polimerasa (PCR). Los individuos afectados mostraron gran variabilidad fenotípica con tres patrones definidos: paraplejía espástica no complicada, espasticidad y ataxia y el fenotipo SPAR completo. Los investigadores describen un caso característico de cada fenotipo. Un enfermo con el primer patrón presentó rigidez de piernas y marcha tambaleante a la edad de 28 años. El trastorno fue progresivo hasta que necesitó utilizar silla de ruedas a los 46 años. Dos años después desarrolló incontinencia urinaria. o se observó nistagmo. En las extremidades superiores los reflejos tendinosos profundos eran normales. A nivel de los miembros inferiores, la sensibilidad vibratoria y la propioceptiva estaban profundamente afectadas. Una enferma con el fenotipo de ataxia y espasticidad desarrolló rigidez de piernas y caídas frecuentes hacia los 30 años. Seis años después ya requería bastón y a la edad de 50 se hizo dependiente de silla de ruedas. Luego desarrolló incontinencia urinaria. Tuvo dificultades con los movimientos secuenciales de manos (prueba Luria). Las extremidades inferiores presentaron espasticidad leve a moderada y debilidad marcada de algunos grupos musculares. Los reflejos tendinosos profundos fueron normales en las extremidades superiores. Se constató clonus de rodilla y tobillo. La sensación vibratoria estuvo marcadamente descendida en las extremidades inferiores. El paciente con el último patrón presentó una historia de alteración cognitiva leve y no progresiva durante la niñez. A los 15 años notó dificultades con el balance corporal y alteraciones progresivas en la marcha; 5 años después debió utilizar silla de ruedas. A los 26 años apareció incontinencia urinaria. La disartria era grave, con componentes atáxico y espástico. La distonía de manos y pies era persistente. Jorge Marquet La R M mostró atrofia medular importante en todos los pacientes y atrofia cerebelosa moderada en los enfermos con ataxia. El estudio de potenciales evocados indicó retardo de la conducción central entre la médula y la corteza. El estudio genético reveló que el SPAR es un trastorno de transmisión autosómica dominante con anticipación genética. El estudio de pedigree fue compatible con la participación de un único gen, de transmisión autosómica dominante con elevada penetrancia. La enfermedad afecta a hombres y mujeres por igual; un caso de transmisión de un hombre a otro hombre eliminó la posibilidad de transmisión ligada al cromosoma X. Las diferencias intergeneracionales sugirieron anticipación genética, con inicio de los síntomas a edades cada vez más precoces. Se observó una tendencia a patología más grave y compleja en generaciones sucesivas. Si bien los pacientes de la primera y segunda generación tuvieron paraplejía espástica pura o ataxia espástica, los miembros de la tercera generación presentaban el síndrome completo: paraplejía espástica, ataxia y retardo mental con distonía focal o generalizada. El estudio genético excluyó la participación de locus que se asocian con las formas autosómicas dominantes de HSP (SPG-3, SPG-4, SPG-6, SPG-8, SPG-9, SPG-10, SPG-12 y SPG-13); HSP autosómica recesiva (SPG-7); SCA (SCA-1, SCA-2, SCA3, SCA-6, SCA-7, SCA-8 y SCA-12) y otras formas de ataxia autosómica dominante (SCA-4, SCA-5, SCA-10, SCA-11, SCA-13, SCA-14 y SCA-16). o se detectaron secuencias repetitivas que segregaran con la enfermedad. Entonces el SPAR parece constituir un nuevo síndrome neurológico de causa genética. o se detectaron las secuencias repetitivas de trinucleótidos características de las SCA y HSP. De modo que los hallazgos indican que el SPAR es un trastorno no ligado genéticamente con estas dos entidades. Asimismo, el síndrome también es único por cuanto puede expresarse con tres patrones fenotípicos distintos en la misma familia: paraplejía espástica pura, ataxia espástica y retardo mental, ataxia espástica y distonía. La variabilidad clínica observada en la familia apunta a diferencias regionales mayores en la distribución del compromiso medular y cerebral entre los individuos afectados que comparten mutaciones en el mismo gen. Puede suponerse que la vulnerabilidad regional (en el sistema nervioso central) a los efectos de la mutación genética está influida por el tamaño variable de la presunta repetición oligonucleótida, la cual podría expandirse de una generación a otra. La identificación del gen responsable, seguramente brindará información sobre la patogenia del SPAR y de otras formas de ataxia y HSP hereditarias. El alcoholismo es un conjunto heterogéneo de trastornos que comparten su relación con la ingesta de etanol. La importancia de los factores genéticos en el desarrollo del alcoholismo está avalada por una amplia serie de investigaciones llevadas a cabo desde hace años. Los estudios de familia, en gemelos y de adopción indican que los hijos de padres alcohólicos tienen un marcado riesgo para el trastorno. En la actualidad, el avance de las técnicas moleculares ha aportado un nuevo enfoque al estudio de la asociación entre genética y alcoholismo. Los efectos producidos por el alcohol, van a depender de la actividad de las enzimas encargadas de su degradación. Jorge Marquet Los individuos que presenten polimorfismos para alguno de sus genes, que impliquen una alteración en la eliminación del etanol, contribuirán a la variabilidad genética en su consumo y en sus efectos sobre el organismo. Por otro lado, sabemos que la capacidad adictiva del alcohol y otras drogas se basa en su capacidad para potenciar la transmisión dopaminérgica en el sistema mesolímbico, centro fundamental del sistema de recompensa, que se encuentra modulado por diferentes sistemas de neurotransmisores como el opioide y el serotoninérgico. La existencia de variantes genéticas para las proteínas clave de estos sistemas, podrán estar también relacionadas con su consumo. El adecuado conocimiento de la importancia de los factores genéticos en el alcoholismo, y de su interrelación con otros factores fisiológicos y psicosociales, resulta fundamental para alcanzar un acercamiento más adecuado a los distintos trastornos relacionados con el alcohol para su correcta comprensión y manejo, y también para actuar, de forma preventiva, sobre los elementos que supongan un aumento en la vulnerabilidad a padecerlos. En los últimos años se han venido acumulando evidencias científicas que indican la contribución de factores genéticos en el alcoholismo. La heredabilidad de este trastorno se ha demostrado en estudios epidemiológicos de pares de hermanos y en familias con problemas de dependencia al alcohol. Estos estudios han permitido calcular valores de heredabilidad a la vulnerabilidad al alcohol de un 40 a un 60% . Por otra parte, con el desarrollo de las técnicas de análisis molecular ha sido posible el estudio genético de familias afectadas, a través de la búsqueda de polimorfismos en genes candidatos conocidos y la identificación de nuevos loci. Este conocimiento está permitiendo en la actualidad una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes a la vulnerabilidad a desarrollar una conducta adictiva tras la exposición al alcohol. El alcoholismo es la consecuencia de los cambios que se producen en los circuitos neuronales que regulan el sistema de recompensa cerebral, creando progresivamente una fuerte dependencia al alcohol. Se cree que en el desarrollo de este trastorno de la conducta están implicados variantes alélicas de genes relacionados con la funcionalidad de los neurotransmisores que forman parte de estos circuitos. También se ha establecido que el tiempo de permanencia del alcohol en el organismo influye en la vulnerabilidad al alcoholismo ya que, si alguna de las enzimas encargadas de la degradación del etanol presenta una actividad mas baja de lo normal a consecuencia de un polimorfismo genético, su eliminación será más lenta, lo que puede prolongar su actuación. Por lo tanto, la existencia de variaciones alélicas de genes implicados en el metabolismo y modo de acción del alcohol podría, en parte, explicar la susceptibilidad individual a generar una conducta adictiva para el consumo, o la resistencia que presentan algunos pacientes a los tratamientos de deshabituación. Sin embargo, las expectativas iniciales que suscitaron los estudios de genética molecular han resultado ser poco realistas, porque la detección de los factores de riesgo genéticos implicados es difícil, al igual que ocurre en otros trastornos psiquiátricos y en general en la mayoría de las enfermedades humanas. Existen muchas razones para estas dificultades en el análisis genético debido a que el alcoholismo es un carácter con un patrón de herencia complejo, donde el fenotipo es el resultado de la expresión de múltiples genes con diferente Jorge Marquet contribución y la influencia del medio ambiente, lo que implica que para la investigación de genes de efecto menor ha resultado insuficiente el poder estadístico de los instrumentos que disponemos en la actualidad. Además, los alelos de genes que parecen conferir susceptibilidad para el alcoholismo son, en algunos casos, muy frecuentes en la población general y, en algunas circunstancias, quizá proporcionen más ventajas adaptativas que predisposición. Por otra parte, no cabe duda que sigue siendo muy importante comprender los contextos sociales y los factores psicológicos en los que surge este trastorno. La mayoría de los estudios realizados hasta el momento en conductas adictivas limitan el análisis hacia parámetros genéticos o epidemiológicos, pero no en ambos, por lo tanto los estudios integrados multidisciplinares lograrían una comprensión más profunda de cómo se relacionan el genotipo y el medio ambiente para la expresión del alcoholismo. Adicionalmente, se sabe que el alcoholismo es un trastorno heterogéneo lo que podría implicar, a su vez, que combinaciones de alelos de distintos genes podrían constituir distintos genotipos de vulnerabilidad. En algunos subgrupos de alcohólicos los factores genéticos juegan un papel importante, desordenes graves y de aparición juvenil, presencia de comportamiento antisocial, etc. y en otros juegan un papel mucho menor, alcoholismo de aparición tardía en mujeres con trastornos de ansiedad. Para la búsqueda de factores genéticos implicados en las enfermedades humanas de herencia compleja, un abordaje muy utilizado es la elección de genes candidatos de acuerdo con su participación en la fisiología y bioquímica que subyace la patología. El análisis de estos genes comienza con el genotipado de polimorfismos presentes en los genes en una muestra de pacientes y en individuos control. La comparación de la frecuencia de los alelos en los dos grupos, pacientes y controles, permitirá dilucidar la existencia o no de un factor genético de riesgo o de protección. Este tipo de análisis recibe el nombre de estudios de asociación. En el alcoholismo se han estudiado genes como ADH, ALDH, DAT1, 5HTT y DRD2, entre otros. Los genes candidatos podemos clasificarlos en dos grupos que se desarrollarán a continuación: Los implicados en la degradación del etanol. Los relacionados con los efectos producidos por este compuesto en el organismo. El metabolismo del etanol se produce por la acción de la alcohol deshidrogenasa (ADH), principalmente en el estómago (subunidades de la clase IV, ADH6-7) y en los hepatocitos (subunidades de la clase I, ADH1-ADH3), que cataliza el paso de etanol a acetaldehido y la aldehido deshidrogenasa (ALDH) que convierte a este último en acético. Otras enzimas que juegan un papel cuantitativamente mucho mas pequeño son el citocromo P450 2E1 y la catalasa. Aunque hay una clara evidencia de la existencia de una predisposición genética al alcoholismo, los únicos factores genéticos plenamente establecidos en relación con una susceptibilidad diferencial son polimorfismos para las dos principales enzimas del metabolismo del alcohol. Se trata de la ALDH2, y la ADH2. Se han encontrado polimorfismos funcionales para ambas en aproximadamente la mitad de la población de países del sudeste asiático como China, Japón y Corea. Jorge Marquet Estas variantes son raras en poblaciones caucasianas y africanas, aunque la variante ADH2 es abundante en la población judía de Israel, lo que se ha tratado de relacionar con el bajo consumo de alcohol entre los judíos. La presencia de estas variaciones en la ADH y en la ALDH, favorece la sensibilidad al alcohol, aumentando notablemente los efectos secundarios del consumo agudo de alcohol. Se ha indicado una asociación positiva entre el genotipo de estas enzimas con el desarrollo de alcoholismo o de enfermedades hepáticas relacionadas con el alcohol. La ADH presenta varias isoenzimas, que son combinaciones homo y heterodiméricas de tres tipos de subunidades (α, β , γ ) codificadas por tres genes, situados en el cromosoma 4: ADH1, ADH2 y ADH3. Se han descrito polimorfismos en el gen ADH2, que origina 3 tipos de subunidades β : (ADH2*1, ADH2*2 y ADH2*3) y en el gen ADH3, que produce 2 tipos de subunidades γ (ADH3*1 y ADH3*2). La subunidad ADH2*2 presenta en la posición 47 de la proteína un residuo de histidina en lugar de uno de arginina. El polimorfismo ADH2*3 difiere de los otros dos en la sustitución de un residuo de arginina por uno de cisteína en la posición 369 de la proteína. Estas sustituciones en la cadena polipeptídica dan lugar a una importante alteración en las propiedades cinéticas de las isoenzimas. Así, el alelo ADH aumenta la velocidad de formación de acetaldehido. Estudios in vitro en condiciones lo más fisiológicas posibles han demostrado que la velocidad de oxidación del etanol es entre 4 a 7 veces más rápida en presencia de la forma ADH2*3/*3 que en la ADH2*1/*1. Un polimorfismo del gen que codifica ADH3 y que cambia Ile por Val en el aminoácido 271 de la proteína, produce una diferencia en la actividad enzimática, y la variante más activa (ADH3) es más abundante en el este de Asia. Sin embargo, los hallazgos de asociación del ADH3 al alcoholismo parecen ser atribuibles a un desequilibrio de ligamiento con el ADH2, que está localizado en el mismo cluster genético sobre el cromosoma 4q, y a una distancia de sólo 15 kb. Con respecto a la aldehido deshidrogenasa se trata de una enzima tetramérica localizada en el citosol (ALDH1) y en la mitocondria (ALDH2). Aunque aparece en múltiples formas, la enzima mitocondrial, codificada por el gen ALDH2, situado en el cromosoma 12, es la principal responsable de la oxidación del acetaldehido en el hígado. El alcoholismo suele ser raro en los portadores del alelo ALDH2*2, los varones que lo presentan tienen concentraciones de acetaldehido en sangre significativamente más elevadas que los que portan el alelo ADLH2*1 tras la ingestión de cantidades equivalentes de etanol. El alelo ALDH2*2 presenta polimorfismo funcional, que conduce a un cambio de Glu por Lys en la posición 487 y codifica una variante menos activa de la aldehido deshidrogenasa tipo 2 (ALDH2). Esta variante de la enzima tiene una Km más baja que la procedente del alelo ADLH2*1, por lo que el acetaldehido se transforma más lentamente a acético, y permanece mas tiempo en el organismo. Se ha sugerido que el alelo ADLH2*2 es un factor de protección frente al alcoholismo, debido a la respuesta más intensa que se produce tras el consumo de alcohol. El alelo ADLH2*2 es dominante, por lo que incluso los heterocigotos presentan baja actividad de la enzima. Jorge Marquet Tras un consumo, incluso moderado, de alcohol exhiben «enrojecimiento facial» y otros síntomas desagradables como dolor de cabeza, taquicardia, hipotensión, náuseas y vómitos; estos efectos son más graves en los homocigotos. La reacción de «enrojecimiento» es similar a la que tiene lugar cuando en el tratamiento del alcoholismo se administran inhibidores de la aldehido deshidrogenasa como el disulfiram o el metronizadol. Cuando en el genotipo de un individuo aparecen las variantes ALDH2 y ADH2 , se produce un efecto aditivo de protección a la adicción al alcohol. El aumento de la formación de acetaldehido y la disminución en su eliminación, conducen a una mayor acumulación de acetaldehido en el organismo tras el consumo de alcohol. El que estas variantes resulten en la expresión en el fenotipo de un efecto aversivo tras la ingestión de alcohol, ha llevado a investigar su relación con el alcoholismo. El citocromo P-450 (CYP450) es un complejo enzimático, presente en el retículo endoplasmático, que cataliza la oxidación de muchos compuestos químicos, ya sean exógenos o endógenos. Son muy importantes en los mecanismos de detoxificación del organismo. La mayoría de los CYP implicados en el metabolismo de las drogas de abuso se pueden dividir en tres familias génicas, CYP1, CYP2 y CYP3. La isoforma mas usada en el hígado es CYP3A4, seguida por CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6, CYP2E1 y CYPC19. En el caso del etanol el principal responsable de la participación de este complejo enzimático en su oxidación a acetaldehido es CYP2E1, siendo responsable de aproximadamente un 20% de su metabolismo. El consumo crónico de etanol induce el gen CYP2E1, lo que aumenta la actividad de este sistema enzimático. El gen CYP2E1 está situado en el cromosoma 10. Presenta un polimorfismo bialélico (c1 y c2) en la región promotora, que resulta en una actividad transcripcional mayor en los homocigotos para el alelo c2. En un estudio realizado con la población japonesa los sujetos con el alelo c2 de CYP2E1 y homocigotos para el alelo ALDH2*1 presentaban una mayor frecuencia de consumo excesivo de alcohol. El cuerpo se adapta metabólica y neuronalmente al consumo prolongado de alcohol, aumentando la tolerancia a sus efectos. La tolerancia farmacodinámica se produce a través de una neuroadaptación, que está relacionada con el posterior desarrollo de dependencia y con los síntomas asociados a la retirada del consumo de alcohol. La neuroadaptación también está implicada en los mecanismos relacionados con el deseo y con las recaídas en su consumo. El etanol ejerce sus efectos sobre el cerebro actuando sobre proteínas específicas, entre las que se encuentran receptores para neurotransmisores, que incluyen canales iónicos unidos a ligando y que muestran diferentes sensibilidades por el alcohol. Los genes que codifican estas proteínas son una posible fuente de variación en la susceptibilidad al alcoholismo. Entre los sistemas de neurotransmisión implicados en los efectos del alcohol se encuentran el opioide, el cannabinoide, el serotoninérgico, el GABAérgico y el dopaminérgico. Los opioides endógenos parecen estar implicados tanto en la sensibilidad inicial como en los efectos reforzadores del alcohol. Jorge Marquet La activación de los receptores µ y δ podrían estar implicados en el aumento de la liberación de dopamina producido por el alcohol en el núcleo accumbens. Además, el consumo continuado de alcohol puede producir alteraciones en la actividad del sistema opioide endógeno, como indican las alteraciones descritas en alguno de los componentes de este sistema tras su consumo. La existencia de polimorfismos para la síntesis o la degradación de estos compuestos o de sus receptores podría condicionar la actuación de los opioides endógenos sobre sus receptores y, por tanto, modificar los efectos del alcohol en el organismo. Se ha descrito un polimorfismo en la región promotora para el gen de la prodinorfina que consiste en una secuencia de 68 pares de bases, que aparece como tal o repetida 2, 3 o 4 veces. Esta secuencia contiene un sitio de unión para el factor de transcripción AP-1, cuya actividad varía con el número de repeticiones presentes. La expresión del AR m para prodinorfina aumenta tras el tratamiento crónico con alcohol, por lo que es probable que este polimorfismo influya en la transcripción del gen que codifica la prodinorfina. La activación del receptor µ de opioides produce un efecto eufórico que está relacionado con las propiedades reforzadoras de los opiáceos. Uno de sus antagonistas, la naltrexona, disminuye el consumo de alcohol en humanos y animales de experimentación y reduce la recaída en su consumo. La secuenciación del gen que expresa este receptor ha permitido determinar la existencia de diversos polimorfismos. El polimorfismo mejor caracterizado es el A118G, que tiene como consecuencia el cambio de Asn por Asp en el aminoácido 40 de la proteína, siendo su presencia entre la población control caucasiana del 10,5%. El cambio del aminoácido tiene lugar en un posible sitio de glucosilación en la zona -terminal extracelular del receptor. Se produce una variación de su afinidad por la β -endorfina, la cual cuando se une a esta variante del receptor µ lo activa con una potencia tres veces superior a la producida por el alelo más frecuente. Es decir, este S P genera dos variantes del receptor resultante, lo que puede tener implicaciones en la fisiología, terapéutica, vulnerabilidad al desarrollo o protección en diversas enfermedades, entre las que podrían incluirse las adictivas. La persona portadora del alelo menos frecuente recibe un estímulo más intenso cuando se une la β -endorfina que la portadora del alelo más frecuente, lo que podría modificar la actividad del sistema opioide endógeno. Dado que la β-endorfina puede actuar como mediador en la respuesta al estrés, la posible modificación de esta respuesta podría influir en la susceptibilidad o vulnerabilidad al alcoholismo. Desde un punto de vista epidemiológico, no se han obtenido resultados concluyentes en los estudios sobre las mutaciones más frecuentes para el receptor µ . En un estudio realizado con caucasianos americanos o finlandeses y nativos norteamericanos no se encontró ninguna asociación entre el alelo 118G y alcoholismo. En otro estudio realizado con alcohólicos americanos se describió una asociación entre el alelo 118 A y la dependencia al alcohol, sin que se detectaran diferencias entre caucasianos y no caucasianos. Los investigadores indican que dada la existencia de un grupo de alcohólicos con concentraciones plasmáticas de β -endorfina más bajas que los controles y que hay Jorge Marquet individuos procedentes de familias con alta incidencia de alcoholismo que tienen disminuida la actividad endógena opioide-hipotalámica, estos resultados sugieren que el mecanismo molecular entre el alelo 118 A y el alcoholismo implicaría una hiposensibilidad del receptor OPRM1 que conduciría a una hipopotenciación del sistema del receptor µ -opioide endógeno. Los efectos preventivos de la naltrexona sobre la recaída en el consumo de alcohol, abre la posibilidad de realizar estudios farmacogenéticos en pacientes tratados con este fármaco. En el caso del gen C R1 que codifica el receptor para cannabinoides, el polimorfismo de tipo microsatélite (AAT)n localizado en la región 3'UTR del gen ha sido estudiado en poblaciones de pacientes afectados por distintas adicciones. Estudios realizados con norteamericanos caucasianos no hispanos demostraron una asociación con la dependencia al consumo de cocaína, anfetaminas o Cannabis, pero no para opiáceos, para los portadores de cinco o más repeticiones del triplete de nucleótidos. Por otro parte, se ha encontrado una asociación entre el polimorfismo (AAT)n y las propiedades de la onda p300 que se ha sugerido que podría ser un marcador de la susceptibilidad al alcoholismo. Las fluctuaciones en la onda p300 se han relacionado con el desorden de déficit de atención e hiperactividad infantil (ADHD), así como el ADHD y los problemas adictivos. Recientemente, se ha encontrado una relación cuantitativa entre los alelos largos (≥ 5) del polimorfismo (AAT)n del gen para el receptor de cannabinoides tipo 1, y la presencia de ADHD durante la infancia en una población de varones alcohólicos españoles. Otro polimorfismo del gen C R1, 1359 G/A, confiere una vulnerabilidad al delirio en la abstinencia al alcohol en los individuos homocigotos para el alelo A. Los efectos ansiolíticos y sedantes del etanol han sido relacionados con su unión a los receptores GABA-A. Entre los genes candidatos a la respuesta al alcohol está el receptor GABA-A α 6. Este gen presenta un polimorfismo por el cual el aminoácido 385 de la proteína cambia de prolina a serina y se asocia a la sensibilidad al alcohol y a las benzodiacepinas. Se ha descrito que los antagonistas del receptor serotoninérgico 5HT3, como el ondansetron, bloquean el efecto liberador de dopamina producido por el alcohol en el núcleo accumbens. Además, algunos de los efectos de refuerzo del alcohol son mediados por su unión a estos receptores. El estudio de la secuencia nucleotídica de los genes que codifican este receptor (HTR3A y HTR3B), indica que ninguno de ellos parece tener ninguna variante en los individuos secuenciados. El gen del transportador de serotonina presenta un polimorfismo consistente en una delección/inserción de 44 pares de bases en su región promotora. Los dos alelos tienen diferente eficacia transcripcional. Este polimorfismo ha sido relacionado con un rasgo de personalidad asociada a ansiedad y con la sensibilidad al alcohol. En varones alcohólicos abstinentes se ha observado, por neuroimagen, una reducción en la cantidad de transportadores de serotonina en los núcleos de rafe, que puede ser el resultado de un proceso degenerativo en vez de una neuroadaptación reversible. Esta reducción neurotóxica parece estar limitada a los homocigotos para el alelo más largo. Jorge Marquet Este polimorfismo ha sido también asociado a una disminución del efecto desagradable producido por el consumo agudo de alcohol, por lo que se considera como un factor de predisposición a su consumo. La reducción del número de recaptadores de serotonina en el rafe podría asociarse a la pérdida de neuronas serotoninérgicas descrita en este núcleo para alcohólicos crónicos. El que se produzca en los homocigotos del alelo largo podría estar relacionado con su mayor actividad transcripcional. El consumo crónico de alcohol puede hacer que estos sujetos sean más vulnerables a los efectos tóxicos del alcohol, lo que conllevaría la pérdida de neuronas serotoninérgicas. La dopamina juega un papel importante en el refuerzo positivo producido por el consumo de alcohol. La presencia de variaciones en alguno de los genes relacionados con la síntesis y degradación de la dopamina, con su recaptador o con los cinco subtipos de receptores que han sido descritos para este neurotransmisor, podrían afectar a la vulnerabilidad a generar una conducta adictiva. Un polimorfismo en la región 3' no codificadora del gen para el transportador de dopamina (DAT1), ha sido asociado con la gravedad de los síntomas de la abstinencia al alcohol. Cuando se comparó el número de repeticiones (V TR) de este polimorfismo con la disponibilidad cerebral de la proteína utilizando una técnica in vivo, como la tomografía computarizada de emisión de fotón único (SPECT), se encontró que los heterocigotos para 9/10 repeticiones tenían una reducción media de un 22% de la proteína transportadora en el putamen cuando se comparaba con los homocigotos para 10 repeticiones. Estas diferencias genéticas en la disponibilidad de DAT1 pueden tener importancia clínica durante las primeras fases de la abstinencia, en la que se producen cambios rápidos en la liberación de dopamina. Esta podría ser una explicación de la asociación entre este polimorfismo y la gravedad de los síntomas de la abstinencia al alcohol y otros fenómenos clínicos. Los genes del sistema dopaminérgico más estudiados han sido los que codifican los receptores, especialmente el D2, que es codificado por el gen DRD2. En 1990, se estudió en alcohólicos la primera variante identificada en este gen, la TaqI A, encontrándose una asociación positiva entre el alelo TaqI A1 y la vulnerabilidad al alcoholismo. Posteriormente se vio otra variante, TaqI B, que también aparecía asociada al alcoholismo. Los resultados obtenidos por diversos grupos de investigación no siempre corroboraron estos resultados. El polimorfismo TaqI A del gen DRD2, está localizado en una zona no codificadora del extremo 3' del gen y el TaqI B en una zona intrónica. Posteriormente se han descrito otras variaciones en este gen. Algunas de ellas, como por ejemplo las presentes en el exón 7 y en el promotor, no presentan asociación con el alcoholismo, mientras que otra variación intrónica (intrón 6) también ha sido asociada con el alcoholismo. La asociación con el alcoholismo de un polimorfismo no funcional en el gen DRD2 no fue replicada en estudios de ligamiento y asociación más amplios y más cuidadosamente controlados, tampoco se encontró asociación entre la variante funcional Ser311Cis de DRD2 y el alcoholismo. Jorge Marquet Recientemente se ha descrito un polimorfismo en el promotor para el receptor D2, que es un buen candidato a ser estudiado en estos pacientes. Cuando una muestra de individuos alcohólicos se compara con una muestra de individuos control en las tres localizaciones relacionadas con el alcoholismo, se observa un mayor aumento significativo de la frecuencia del haplotipo (A1/A2, B1/B2, T/G) que del (A2/A2, B2/B2, G/G). Estudios realizados en controles con tomografía de emisión de positrones (PET) utilizando el marcador de receptores D2 raclopride mostraron una disminución estadisticamente significativa de la disponibilidad de este receptor en el estriado de individuos control TaqI A1, cuando se compara con individuos TaqI A2, no observándose ninguna variación en la capacidad de unión de la dopamina a ambas variantes del receptor. Otro estudio en el que se utilizó la misma técnica e idéntico marcador, encontró, en individuos sanos, una disminución significativa de la densidad del receptor de dopamina en sujetos A1+ y B1+, cuando se compararon con sujetos A1-- y B1--. Cuando lo que se mide es el metabolismo energético cerebral utilizando 2-deoxiglucosa-F18, se observa una disminución significativa del metabolismo de la glucosa en los individuos con el alelo TaqI A1 comparados con los TaqI A2 en diversas regiones cerebrales entre las que se encuentran el caudado, putamen y el núcleo accumbens. Todos estos datos apuntan hacia una diferencia en la actividad funcional cerebral entre los portadores de ambos tipos de alelos. Una de las posibles explicaciones a los resultados tan contradictorios encontrados en la búsqueda de una relación entre los alelos DRD2 A1 y el alcoholismo, podría ser el carácter multifactorial de esta enfermedad y las interacciones genes/entorno. Estamos ante un desorden poligénico que implica a una serie de factores genéticos asociados a riesgo, cada uno de los cuales puede contribuir de forma diferente a la variación del fenotipo y cuya expresión está influida por el medio ambiente. Uno de estos factores puede ser el grado de exposición al estrés a que están sometidas las personas portadoras de este alelo. Se ha descrito que en un grupo de hondureños, expuestos a un estresor cultural como es el estrés económico-ocupacional, tienen mayor ries go de alcoholismo que los que presentan el genotipo A1/A1. El eje de estrés ha sido relacionado con la predisposición del individuo al consumo de alcohol, vía cortisol, que es una hormona relacionada con este eje, cuyos valores aumentan cuando se viven situaciones extremas, como la marginalidad u otros tipos de traumas emocionales. La existencia de alteraciones en la regulación en este eje, tanto de carácter genético como desarrolladas a lo largo de la vida del individuo, puede alterar el patrón de liberación de esta hormona cuando se enfrenta a determinadas situaciones vitales. En el caso del alcohol, el resultado podría ser una modificación de la respuesta del organismo a su consumo, bien durante el desarrollo de la dependencia o posteriormente en la aparición de las recaídas. El que el estrés producido por la subordinación social en las hembras de los monos de la especie cynomolgus disminuya la cantidad de AR m para el receptor D2 en el núcleo accumbens, sustancia nigra y área tegmental ventral, es una demostración de la implicación del sistema dopaminérgico en la reactividad a la perturbación de las condiciones ambientales y en las respuestas emocionales. Jorge Marquet La intensidad de la modificación producida, y su influencia sobre el consumo de alcohol, puede depender del genotipo DRD2 presente en el individuo que se expone al estrés. Así, en un estudio realizado sobre los efectos de la exposición en la niñez al estrés familiar sobre el fenotipo DRD2 A1, se ha descrito que los sujetos A1-- no presentaron ninguna asociación con alcoholismo. El que los sujetos A1+ presentaran asociación, parece indicar que los portadores de este alelo son más sensibles al estrés que los A2+, en relación con la expresión de fenotipos relacionados con el alcoholismo. Dado que la activación por el etanol del sistema dopaminérgico de recompensa es mediada por los opiáceos, ciertas diferencias de tipo genético en la sensibilidad al alcohol del sistema opioide endógeno pueden ser un factor importante para el desarrollo de una dependencia a su consumo. Se ha descrito que siete días después de la retirada del alcohol se produce una respuesta de la hormona de crecimiento (GH), inducida por apomorfina, significativamente más alta en los heterocigotos A118 G que en los homocigotos A118A para el polimorfismo A118G del receptor µ de opioides de tipo 1. Este tipo de respuesta no se reproduce cuando el experimento se repite tres meses después. El que la medida de la liberación de la GH sea un indicador indirecto de la sensibilidad dopaminérgica central, refuerza la idea de una actividad reducida de las neuronas dopaminérgicas en los portadores de la variante del receptor µ de opioides de tipo 1. El que a los 3 meses no haya diferencias entre los dos subgrupos parece indicar la existencia de factores compensadores, que adaptan las neuronas dopaminérgicas a una nueva homeostasis. En ese tránsito, la forma de producirse las correspondientes modificaciones puede variar en dependencia del (los) alelo(s) portador(es) para uno o varios genes implicados en el proceso. Dos de los factores implicados en la adaptación de las neuronas dopaminérgicas podrían ser los receptores µ y las neuronas endorfínicas. Este tipo de neuronas regula tanto la neurotransmisión dopaminérgica mesolímbica como la liberación de GH, por lo que la alteración de la respuesta de la GH podría estarnos indicando la variación dopaminérgica en el sistema de recompensa. Los portadores del genotipo A118G presentan una alteración, en la actuación del eje de estrés, cuando éste se activa con naltrexona. La administración de este antagonista µ produce una respuesta de cortisol mayor en los portadores. También hay una diferencia significativa entre A118A y A118G en la pendiente del aumento de la liberación de ACTH entre los 60 y 90 min, así como en la velocidad de disminución después de los 90 min. La posible explicación a este efecto de la naltrexona radica en la regulación ejercida por la β -endorfina sobre la secreción de las hormonas de estrés. Las neuronas CRF positivas del núcleo paraventricular del hipotálamo expresan el receptor µ y son moduladas por un tono inhibitorio impuesto por neuronas βendorfínicas procedentes del núcleo arqueado. Los antagonistas opiáceos bloquearán esta inhibición, lo que implica la liberación de ACTH y de cortisol. En el caso del polimorfismo A118G, el aumento de afinidad del receptor µ por β -endorfina, producido por el polimorfismo, puede producir un Jorge Marquet aumento de la inhibición tónica del eje, por lo que la actuación de la naloxona podría inducir una activación más grande de la liberación de ACTH y de cortisol. Otro abordaje experimental a la hora de intentar conocer los factores genéticos asociados a una enfermedad es el análisis de ligamiento paramétrico (se establece el modo de herencia: dominante o recesiva) o no paramétrico. En el análisis de ligamiento se rastrea el genoma de los individuos mediante marcadores genéticos polimórficos conocidos (microsatélites) intentando delimitar zonas compartidas por los individuos afectados por la enfermedad en estudio. Una vez localizadas estas zonas, se buscan los genes posicionados que con mayor probabilidad están implicados en la enfermedad para proceder a un análisis exhaustivo a través de la secuenciación para la búsqueda de mutaciones y/o genotipado de polimorfismos. En familias con alcoholismo se ha rastreado el genoma de familias en base a endofenotipos como la amplitud de la onda P300. Se ha encontrado ligamiento a los cromosomas 2, 5, 6 y 17, cabe destacar la localización de genes como el gen del receptor ionotrópico de glutamato en la zona de ligamiento del cromosoma 6 y la de las cadenas b y g del receptor de acetilcolina en la zona de ligamiento del cromosoma 2. En otro estudio se ha encontrado ligamiento con los cromosomas 16, 3, 7 y 13. La identificación de todos los genes implicados en los caracteres humanos normales y patológicos de la conducta permitirá definir perfiles genéticos de riesgo de predisposición a los diferentes trastornos adictivos. Esto ayudará tanto a los pacientes como a sus familiares sanos para prepararlos de manera preventiva, clínica y emocional. Por otra parte, estamos ante el inicio de la etapa posgenómica de la genética molecular humana en la que se pretende conocer la secuencia completa de nuestro genoma y todas las variantes responsables de la influencia genética en el comportamiento. Estos avances y las nuevas técnicas de análisis que también se están desarrollando facilitarán la identificación de genes asociados al alcoholismo. Estos genes, que podrían ser la diana en el tratamiento con nuevos fármacos, serían la base del diseño de nuevas terapias farmacológicas. Además, la inclusión del estudio genético en los ensayos clínicos nos acercaría a la medicina personalizada que se adecua al genotipo individual con el fin de incrementar el éxito en el tratamiento farmacológico. Desde hace muchos años los investigadores se encuentran preocupados por la tarea de relacionar los trastornos del estado de ánimo con alteraciones a nivel de la estructura, la biología, el funcionamiento molecular, el flujo, la oxigenación, la genética y el desempeño proteico del cerebro. Las primeras investigaciones que se realizaron fueron las biológicas y permitieron describir la existencia de monoaminas que ocasionaban el traslado de la señal de una neurona a otra, acuñándose de esta manera el término de neurotransmisión para definir el proceso fisiológico mediante el cual el cerebro mantenía la comunicación entre sus neuronas. De esta manera en ése momento se intentó atribuir los cambios en el estado de ánimo a los tenores de monoaminas en la hendidura sináptica, atribuyéndose los cuadros de euforia a la regulación en alza de las mismas, mientras que las depresiones correspondían a su regulación en baja. La investigación molecular llegó un poco más lejos y describió los delicadísimos procesos de exocitosis, descubriendo el pulso electroquímico del cerebro, mediante Jorge Marquet el desarrollo del quantum, los procesos de neuromodulación que permitieron ordenar la antigua sopa química de la neurotransmisión en un mecanismo regulado y dirigido por un suprasistema ejecutor, tal como es el sistema colinérgico, que en cantidades fisiológicas mantiene en forma permanente reguladas en baja a todas las monoaminas neurotóxicas o excitatorias, y en alza a las neuroprotectoras, y finalmente los conceptos de receptología cerebral al describir los distintos tipos de proteinas transmembrana que luego posibilitaron establecer su especificidad respecto a cada monoamina y la subdivisión en familias y super familias de receptores, considerando básicamente tres tipos de estructuras químicas clasificadas en receptores metabotrópicos ligados a proteína G, receptores ionotrópicos ligados a adenilato ciclasa y receptores voltaje dependientes ligados a voltaje y a calmodulina. Las investigaciones posteriores avanzaron sobre la inmunidad y la endocrinología, encargándose de establecer las relaciones entre el cortisol y los eventos del entorno, la relación inmediata entre la química cerebral y la psicología del individuo, la importancia de las interleukinas en el freno o la liberación de los ejes neuroendócrinos y en la síntesis y liberación de las monoaminas, acuñando finalmente el término de alostasis, para describir el desgaste que sufre el sistema neuroendócrino del ser humano. con la finalidad de adaptarse al medio ambiente. A continuación comenzaron a desarrollarse investigaciones genéticas, siendo las primeras las correspondientes a la etapa pregenómica, encargadas de describir los procesos de señalización intraneuronal anterógrada a cargo de las proteínas traslatorias creb y stat, de los receptores secundarios intranucleares trk, de las proteínas trasductorias jak y erk, de los proto oncogenes c-fos y c-jun y de los reguladores mix para el ácido ribonucleico mensajero. La etapa correspondiente a la investigación genética post genómica fue la encargada de darnos a conocer la existencia de una señalización intra neuronal retrógrada, estando la misma a cargo de los factores de crecimiento neuronal, de los factores de crecimiento derivados del encéfalo y de la glía y de las neurotrofinas, estando éstas últimas directamente ligadas con los procesos de neurogénesis descriptos con posterioridad. En el momento en que finaliza el proyecto genoma humano, entre sus conclusiones encontramos importantes aportes en lo que respecta a la patología psiquiátrica, ya que el mismo relaciona las mutaciones que permiten el depósito de sustancias insolubles intracerebrales con las demencias, las mutaciones que adelantan los procesos fisiológicos de apoptosis con el consumo de sustancias, las mutaciones que alteran el citoesqueleto neuronal con los trastornos de ansiedad, las mutaciones que alteran la membrana neuronal y los procesos de exocitosis con los trastornos psicóticos, las mutaciones que alteran los sistemas neuropéptidergicos con los trastornos de la alimentación, las mutaciones que alteran la señalización intraneuronal con los trastornos del estado de ánimo, fundamentalmente las depresiones, y las mutaciones que alteran el metabolismo de la glucosa y el colesterol con el manejo de los impulsos y las personalidades antisociales. Las últimas investigaciones realizadas tienen que ver con la actividad de las proteínas encargadas de cumplir con las funciones programadas genéticamente, comenzando la era de la proteómica. Es justamente ésta investigación proteómica la que nos permite establecer una determinada patente para los trastornos bipolares. Las principales alteraciones proteicas a causa de mutaciones genéticas, en éstos trastornos se encontrarán a nivel del citoesqueleto de la neurona, en la membrana Jorge Marquet neuronal, en los procesos de exocitosis, a nivel de las monoaminas, en la síntesis de sus precursores, en su metabolización final, en la liberación de algunas de ellas y en la actividad de sus transportadores, en la receptología pre y post sináptica y finalmente en la señalización intraneuronal anterógrada y retrógrada. A nivel del citoesqueleto, mutaciones en gen que codifica para la proteína map2 originará anomalías en la integridad del mismo, mutaciones en gen que codifica para las proteínas paxilinas alterará el movimiento de las vesículas de almacenamiento hacia la membrana, y mutaciones en gen que codifica para proteína fv2 alterará el desempeño mitocondrial en cuanto al otorgamiento de energía para la realización de las largas y pesadas cadenas metabólicas de monoaminas en el interior de las vesículas de almacenamiento. A nivel de la membrana neuronal, mutaciones en gen que codifica para proteínas hamartinas, alterará la integridad de la membrana, mutaciones en gen que codifica para proteínas tuberinas, modificará la curvatura normal y fisiológica de la membrana, y mutaciones en gen que codifica para proteínas neurexinas ocasionará alteraciones en las terminales sinápticas. La exocitosis de las monoaminas requiere el normal funcionamiento de siete proteínas, que deben activarse conjuntamente, tres de ellas pertenecientes a la pared de las vesículas de almacenamiento, sinaptofisina, sinaptotagmina y sinaptobrevina, otras tres pertenecientes a la membrana neuronal, sintaxina, clatrina y snap 25, que al activarse conjuntamente permitirán que la séptima proteína la mediatófora origine el poro de fusión en suficiente presencia de calcio iónico y en el momento de la despolarización de la membrana, permitiendo la exocitosis del contenido de las vesículas de almacenamiento en una unidad de pulso denominada quantum. Tan importante es éste proceso que consta de tres mecanismos de reaseguramiento, tales como las cuatro isoformas de sinaptofisina, dos de ellas calcio dependientes y las otras dos voltaje dependiente, y las dos isoformas de sinaptotagmina, también una calcio dependiente y la otra voltaje dependiente, de manera tal que si en el momento de la exocitosis falla la cantidad de calcio iónico puedan actuar las isoformas voltaje dependientes, y si falla la despolarización de la membrana, puedan actuar las isoformas calcio dependientes. Un segundo mecanismo de reaseguramiento lo constituye el complejo proteico sinaptobrevina-vamp que actuará en el caso de que fallen el calcio y el voltaje conjuntamente al llegar el momento de la exocitosis. Y el tercer mecanismo de reaseguramiento está constituído por el complejo proteico cbl-ubiquitina y tiene como función regular en baja el pulso del quantum en el caso que el mismo se descontrole. Las mutaciones genéticas correspondientes a los trastornos bipolares que alteran al proceso de exocitosis se presentan justamente en las isoformas de sinaptofisina y de sinaptotagmina. A nivel de la receptología, mutaciones genéticas en la proteína ctg alterará la actividad de los receptores presinápticos nocht 4 que tienen a su cargo clivar fuera de la neurona los productos de desecho metabólico acercados hasta ellos por los lisosomas, ocasionando procesos tóxicos intraneuronales, y mutaciones genéticas en las proteínas ak1 y ak2 que producirán alteraciones a nivel del sistema enzimático adenilato ciclasa modificando la actividad de los receptores post sinápticos ionotrópicos evitando el normal funcionamiento iónico a traves de ellos. Con respecto a las monoaminas, las mutaciones en la proteína lhx5 alterará la actividad de la fenilalanina hidroxilasa ocasionando alteración en la síntesis de las Jorge Marquet catecolaminas, mutación en la proteína ca-net alterará la actividad de la enzima triptofano hidroxilasa ocasionando defectos en la síntesis de las indolaminas, mutaciones en la proteína darpp 21 modificarán la actividad de la comt ocasionando trastornos en la metabolización final de las monoaminas a nivel intraneuronal mientras que mutaciones en la proteína darpp 32 alterarán la actividad de la mao dando origen a fallas en la metabolización final de las monoaminas en la hendidura sináptica. Mutaciones en la proteína d185 alterarán la normal síntesis y liberación de la dopamina y mutaciones en las proteínas gad 65 y gad 67 modificarán la actividad de la glucosa 6 fosfato deshidrogenasa alterando el metabolismo de la glucosa. Finalmente mutaciones en la proteína 5htt alterarán la actividad del transportador de la serotonina mientras que mutaciones en las proteínas inpp1 alterarán la actividad del transportador de la noradrenalina. Finalmente la señalización intraneuronal se ve afectada a nivel anterógrado por mutaciones que modifican la actividad de la enzima mio inositol mono fosfatasa alterando la función de la fosfolipasa C, y a nivel retrógrado por mutaciones en las proteínas impa 1 e impa 2 que alterarán la actividad de los receptores para glucocorticoides modificando los factores de crecimiento, de las citokinas y de las neurotrofinas. Estas investigaciones proteomicas abren nuevos horizontes ya que permiten el diseño de verdaderos bisturíes químicos que ya no actuarán sobre determinados receptores, o bombas de recaptura o carriers de monoaminas sino que corregirán las averías proteicas que resultan como consecuencia de las mutaciones de los genes que codifican para las mismas y de los cuales ellas son el brazo ejecutor. La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa de etiología compleja que se puede presentar de forma esporádica o familiar con una edad de inicio variable. La enfermedad de Alzheimer familiar autosómica dominante (EAFAD) es una entidad genéticamente heterogénea en la que se han descrito tres genes implicados: el gen de la proteína precursora de amiloide (APP), el gen de la presenilina 1 (PSE -1) y el gen de la presenilina 2 (PSE -2). Estas familias con EAFAD se caracterizan por una edad de inicio generalmente inferior a los 60 años y una penetrancia cercana al 100%. La mayoría de los casos de EAFAD se debe a mutaciones en los genes de la PSE 1, mientras que los genes de la PSE -2 y APP contribuyen a un porcentaje pequeño de casos. A pesar de que hasta ahora se han descrito más de 100 mutaciones en el gen de la PSE -1, en muchos casos no existe una descripción adecuada de la segregación y fenotipo asociados a cada mutación. Desde el punto de vista de información y consejo genético es fundamental conocer las características clínicas asociadas a cada mutación que permitan predecir su comportamiento futuro. Alberto Lleó et al describen las características clínicas y el estudio genético de una familia con EAFAD debida a una mutación M139T en el gen de la PSE -1. En la familia estudiada, que se denomina «Barc-2», se estudiaron las características clínicas y las exploraciones complementarias del caso índice, así como las características clínicas de los familiares afectados mediante entrevista. Tras firmar el consentimiento informado se extrajo una muestra de sangre del caso índice para estudio genético. Jorge Marquet La extracción de AD se realizó siguiendo los procedimientos estándares. Se amplificaron las regiones codificantes de los genes de la PSE -1, PSE -2 y APP (exones 16 y 17) mediante cebadores específicos. Los productos de PCR se analizaron mediante la técnica de detección de polimorfismos de cadena sencilla y posterior secuenciación de los productos con movilidad anómala utilizando un secuenciador automático (ABI PRISM model 377, Foster City, CA, EE.UU.). El genotipo APOE fue realizado mediante amplificación por PCR y digestión posterior con la enzima de restricción HhaI. El caso índice era un paciente de 52 años, diestro y montador de maquinaria, con demencia de inicio a los 49 años. Desde esta edad el paciente y su familia referían pérdida de memoria especialmente para hechos recientes. Con posterioridad aparecieron dificultades para aprender nuevas tareas necesarias para realizar su trabajo y errores en la manipulación de la maquinaria. En los años siguientes surgieron problemas en el cálculo, que le ocasionaban dificultades en la utilización de dinero y problemas para orientarse en lugares familiares. También presentaba errores gnósicos como dificultad para interpretar la hora del reloj y problemas en la denominación de palabras, con frecuentes circunloquios. o existían antecedentes patológicos relevantes. La exploración neurológica fue normal y el examen neuropsicológico longitudinal objetivó un deterioro generalizado de las funciones mnésica, gnósica y funciones ejecutivas frontales. Se practicó un examen analítico completo que incluía folato, vitamina B12 y función tiroidea, que fue normal. La resonancia magnética (RM) craneal fue normal y un SPECT cerebral de perfusión demostró una hipocaptación de la región lateral, mesial y polo anterior del lóbulo temporal izquierdo y una hipocaptación parietal izquierda. Se realizó el diagnóstico de enfermedad de Alzheimer de acuerdo con los criterios estándar. La historia familiar reveló que múltiples miembros de la familia habían presentado demencia de inicio temprano. En particular, un hermano había desarrollado demencia a la edad de 51 años, uno de los progenitores del caso índice había fallecido a los 64 años de edad con una demencia de inicio a los 50 y varios primos y tíos habían presentado demencia a edades comprendidas entre los 39 y 50 años. El cuadro clínico en todos ellos se caracterizaba por alteraciones cognitivas y conductuales progresivas alrededor de la cuarta década de la vida. El estudio genético del caso índice puso de manifiesto un cambio T * C en la segunda posición del codón 139 (ATG * ACG) que predijo un cambio de metionina por treonina en el exón 5 del gen de la PSE -1 (M139T). o se detectaron mutaciones adicionales en los genes de la APP o de la PSE -2. El genotipo APOE del caso índice fue e 3/ e 3. La mutación estaba situada en un residuo conservado en el gen homólogo de la PSE -1 de ratón y en el gen de la PSE -2 humana. Esta mutación fue descrita inicialmente en una familia francesa con dos miembros afectados de EAFAD, con una edad de inicio comprendida en ambos entre los 48 y los 50 años. La mutación no se detectó en 50 controles (100 cromosomas), lo que indicaba que se trataba de una mutación patogénica. Jorge Marquet Posteriormente esta misma mutación se detectó en una familia española independiente en dos pacientes con enfermedad de Alzheimer con edades de inicio de 47 y 48 años, respectivamente. Teniendo en cuenta las familias descritas hasta el momento, la edad de inicio estaba comprendida en un margen muy estrecho (47-50 años). Por otro lado, desde el punto de vista de información y consejo genético es de gran importancia conocer cuáles son las características clínicas asociadas a cada mutación, ya que condiciona la información que estas familias deben recibir y abre la posibilidad de un diagnóstico presintomático. Hasta ahora en la EAFAD se han detectado mutaciones en tres genes, el gen de la PSE -1, el de la PSE -2 y el de la APP. A pesar de esta heterogeneidad genética, los casos de EAFAD y la enfermedad de Alzheimer esporádica comparten hallazgos patológicos similares, con placas de amiloide, ovillos neurofibrilares y pérdida neuronal. Sin embargo, se observan diferencias clínicas e histopatológicas entre ambos grupos. La edad de inicio es más temprana en los casos debidos a mutaciones en estos tres genes que en los casos esporádicos, mientras que la neuroimagen y el perfil neuropsicológico son similares en ambos grupos. Dentro de la EAFAD también se observa una variabilidad fenotípica. La edad de inicio y la edad de fallecimiento en estas familias varía en función del gen en que se encuentre la mutación. Las familias con mutaciones en el gen de la APP presentan generalmente una edad de inicio en la cuarta década, mientras que las familias con mutaciones en los genes de la PSE -1 o PSE -2 lo hacen en la quinta y sexta décadas, respectivamente. Además, dentro de cada gen también existe una variabilidad en la edad de inicio que se asocia al dominio transmembrana donde se encuentre la mutación. A pesar de estos datos, incluso los miembros de la misma familia con la misma mutación pueden presentar diferencias fenotípicas que indican que otros factores genéticos o ambientales pueden modificar la expresión clínica de la enfermedad. La mutación M139T asienta en un residuo conservado a lo largo de la evolución, al estar presente en el gen de la PSE -1 de ratón y en la PSE -2 humana. Además, la presencia de otras mutaciones en este mismo residuo (M139V, M139K y M139I) también indica que esta región es de gran importancia para la función de la presenilina. La familia descrita presenta un cuadro clínico similar a los casos esporádicos de enfermedad de Alzheimer, lo que apoya la hipótesis de que los casos genéticos y esporádicos comparten una fisiopatología similar. Por otro lado, esta familia demuestra que el rango de edad asociado a la mutación M139T no es tan estrecho como se pensaba previamente. De hecho, el rango de edad se sitúa entre los 39 y 51 años de edad, lo que refuerza la idea de que incluso dentro de la misma familia existe una variabilidad fenotípica. Este hecho apunta a que otros factores genéticos o ambientales modifican el fenotipo e influyen en la expresión clínica. El alelo e 4 del gen de la APOE se ha asociado a un incremento del riesgo de presentar enfermedad de Alzheimer tanto familiar como esporádica. A pesar que este alelo también puede influir en la edad de inicio en las familias con mutaciones del gen de la APP, no se ha encontrado ningún efecto en las familias portadoras de mutaciones de la PSE -1. Jorge Marquet Por este motivo y dado que el caso índice posee un genotipo e 3/ e 3, es poco probable que el genotipo APOE pueda haber influido en las diferencias en la edad de inicio observadas en esta familia. En conclusión, la descripción de esta familia refuerza la idea de que, incluso en mutaciones que asientan en residuos de gran importancia funcional para la presenilina, existe una variabilidad fenotípica intrafamiliar importante. Esta variabilidad tiene consecuencias importantes para el estudio, información y consejo genético en la EAFAD. Jorge Marquet Capítulo 8 Psiquiatría Genética Cuantitativa Jorge Marquet El análisis genético es hoy día una técnica esencial en todas las áreas de la Biología. Los genes que determinan proteínas funcionan mediante dos pasos de transferencia de información, la transcripción del ácido desoxirribonucleico y la traducción del ácido ribonucleico en una proteína. El flujo de información de ácido desoxirribonucleico a ácido ribonucleico y a proteína ha pasado ha ser uno de los fundamentos del conocimiento biológico. Con frecuencia, las distintas formas fenotípicas de un carácter resultan estar determinadas por alelos de un solo gen. El ácido desoxirribonucleico de doble cadena se compone de dos hebras de nucleótidos antiparalelas e interconectadas, cada uno de las cuales consiste en un esqueleto de azúcar fosfato con bases unidas por puentes de hidrógeno a bases complementarias de la otra hebra. Un gen es una región de ácido desoxirribonucleico cromosómico que puede transcribirse en una molécula de ácido ribonucleico funcional en el momento y lugar adecuados del proceso de desarrollo del organismo. Cada célula procariota contiene una o más copias de un único genoma circular y, algunas veces, una o más copias de plásmidos. El número de cromosomas de un núcleo eucariótico se calcula como el número de cromosomas de cada serie cromosómica denominada haploide, multiplicado por el número de series, denominado nivel de ploidia. Cada célula eucariótica contiene una o más series de cromosomas nucleares lineares, múltiples copias de un cromosoma circular mitocondrial, múltiples copias de un genoma circular en los cloroplastos y, algunas veces múltiples copias de plásmidos, en algunos hongos y plantas. Rasgos como la longitud, la relación de tamaño entre los brazos, la heterocromatina, el número y la posición de los organizadores nucleolares y la distribución de bandas permiten identificar a cada uno de los cromosomas de la serie que caracteriza a una especie. Cada cromosoma eucariótico contiene una única molécula de ácido desoxirribonucleico muy larga y plegada. En los niveles progresivos de empaquetamiento cromosómico, el ácido desoxirribonucleico se enrolla sobre los nucleosomas, que actúan como bobinas de hilo, la ristra de nucleosomas se enrolla formando un solenoide, el cual forma lazos anclados a un esqueleto central, el que unido a los lazos se dispone en un solenoide gigante. Las operaciones que utilizan ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico se basan en la complementariedad de las secuencias nucleotídicas y en la unión de proteínas diversas a sitios específicos. Hay dos clases de genes, los que determinan proteínas, la gran mayoría, y los que determinan ácidos ribonucleicos funcionales. La transcripción es asimétrica, sólo una de las cadenas del ácido desoxirribonucleico se utiliza como molde para la transcripción. Esta cadena presenta una orientación 3’-5’, y el ácido ribonucleico se sintetiza en la dirección 5’-3’. El ácido ribonucleico mensajero eucariótico se modifica mediante la adición de una caperuza al extremo 5’, la poliadenilación del extremo 3’ y la escisión de intrones. La traducción se lleva a cabo por ribosomas que se trasladan a lo largo del ácido ribonucleico mensajero en la dirección 5’-3’. Un conjunto de moléculas de ácido ribonucleico de transferencia aportan aminoácidos al ribosoma en Jorge Marquet movimiento, cuando sus anticodones se unen a los codones expuestos en el ribosoma. La arquitectura proteica es la clave de la función génica. La secuencia específica de aminoácidos de una proteína determina su forma, propiedades de unión y reactividad. Las mutaciones pueden conducir a la disfunción génica mediante cambios en la secuencias cifradoras de proteínas o en las que son importantes para el procesamiento de la información. En un heterocigoto normal mutante, si el único alelo normal aporta proteína funcional correcta, el alelo mutante es recesivo; si el único alelo normal no suministra suficiente proteína funcional, el alelo mutante es dominante. El ácido desoxirribonucleico se replica semiconservativamente. Con las hebras de la doble hélice del ácido desoxirribonucleico separadas como molde, los nucleótidos polimerizan en los extremos 3’ de las nuevas cadenas. La adición ocurre de forma continua en la cadena líder, pero en la cadena retrasada ocurre a trozos. Durante la mitosis, las moléculas de ácido desoxirribonucleico hijas, visibles como cromátides hermanas, son arrastradas hacia polos opuestos de la célula, donde forman los dos núcleos idénticos de las células hijas resultantes de la división celular. El proceso de la meiosis comienza con los meiocitos diploides del tejido reproductor, y produce un conjunto de células haploides de genotipos muy distintos. La meiosis de un meiocito heterocigótico da lugar a productos haploides como los gametos, de los cuales la mitad llevan un alelo y la otra mitad el otro. El análisis genético funciona en dos direcciones, cruzando parentales de genotipos y relaciones de dominancia conocidos para obtener tipos concretos de descendientes, y observando las proporciones y los fenotipos de la descendencia para inferir los genotipos y las relaciones de dominancia de los parentales. En los pedigríes, las enfermedades autosómicas recesivas se reconocen por la aparición del fenotipo en la descendencia masculina y femenina de individuos no afectados. En los pedigríes de enfermedades autosómicas dominantes aparecen, en cada generación, tanto varones afectados como mujeres afectadas, ocurriendo también que hombres y mujeres afectados transmiten la enfermedad en igual proporción a sus hijos e hijas. En un polimorfismo, los morfos alternativos están a menudo determinados por alelos de un solo gen autosómico. Los fenotipos variantes causados por mutaciones en genes de los orgánulos se heredan en general maternalmente. Recombinación es cualquier proceso del meiocito que genera un producto meiótico haploide cuyo genotipo difiere de los dos genotipos haploides que se combinaron originalmente para formar el meiocito diploide. El producto meiótico generado de esa manera se denomina recombinante. Pares alélicos situados en cromosomas distintos segregan de forma independiente. En un dihíbrido que implica a dos genes situados en pares cromosómicos distintos, la frecuencia de recombinantes será siempre del cincuenta por ciento. Una distribución fenotípica en un cruzamiento de prueba de un dihíbrido, y una distribución en la autofecundación del dihíbrido, reflejan ambas una distribución gamética, demostrando así que los dos pares de alelos están segregando de forma independiente, debido normalmente a que se encuentran en pares cromosómicos distintos, y que la recombinación fenotípica es del cincuenta por ciento. Puede utilizarse la recombinación entre genes ligados para cartografiar las distancias entre ellos en el cromosoma. La unidad de mapa se define como una frecuencia de recombinantes del uno por ciento. En un dihíbrido de genes ligados, el valor de la recombinación fenotípica estará entre el cero y el cincuenta por ciento. El uso de heterocigotos múltiples permite establecer el ligamiento de varios locus en un solo cruzamiento de prueba. La prueba del chi cuadrado se emplea para contrastar los números de una clase Jorge Marquet con los esperados de una hipótesis predictiva. La prueba averigua la probabilidad de obtener por azar una desviación concreta tan grande al menos como la observada, suponiendo que la hipótesis es correcta. Un entrecruzamiento mitótico puede poner en homocigosis alelos de locus heterocigóticos situados en la región distal del entrecruzamiento. La observación en octadas de hongos de casos raros de ascosporas hermanas no idénticas sugiere la presencia de regiones de ácido desoxiribonucleico heterodúplice como base de los entrecruzamientos. La extensión de la región heterodúplice y la reparación de apareamientos incorrectos del ácido desoxiribonucleico heterodúplice pueden explicar todas las segregaciones aberrantes observadas. Complementación es la aparición del fenotipo silvestre cuando se reúnen en una misma célula dos alelos mutantes recesivos. Cuando dos alelos mutantes recesivos obtenidos de forma independiente y que producen fenotipos recesivos parecidos no complementan, los alelos correspondientes al mismo gen. Si complementan, corresponden a genes diferentes. El tipo de dominancia está determinado por las funciones moleculares de los alelos de un gen y por el poder de resolución del análisis realizado. Un gen puede presentarse en diferentes formas o estados, que reciben el nombre de alelos múltiples. Se dice de esos alelos que constituyen una serie alélicas, y los miembros de una serie alélicas pueden mostrar distintos grados de dominancia entre ellos. Se infiere un caso de epistasia cuando un alelo de un gen elimina la expresión de los alelos de otro gen y expresa en su lugar su propio fenotipo. La epistasia es indicativa de genes que interaccionan en alguna ruta bioquímica o de desarrollo. Los supresores cancelan la expresión de un alelo mutante de otro gen, dando lugar a un fenotipo normal silvestre. Los diferentes tipos de proporciones dihíbridas modificadas informan acerca de los diferentes modos en que los genes interaccionan entre sí para determinar un fenotipo. Sólo una fracción de las mutaciones son completamente penetrantes y muestran expresividad consistente. Estas mutaciones son las más apropiadas para estudiar patrones de interacciones génicas. Los mutágenos inducen mutaciones mediante una serie de mecanismos diferentes. Algunos mutágenos simulan bases normales y se incorporan al ácido desoxiribonucleico, donde luego establecen emparejamientos erróneos. Otros dañan las bases y causan emparejamientos erróneos específicos, o destruyen el emparejamiento porque impiden el reconocimiento entre bases. Pueden generarse mutaciones espontáneas por diferentes procesos. Los errores de replicación y las lesiones espontáneas generan la mayor parte de las mutaciones por sustitución de bases y mutaciones de cambio de fase. Las enzimas reparadoras juegan un papel crucial en la reducción de las lesiones genéticas celulares. La célula dispone de muchos sistemas de reparación diferentes para eliminar los errores potencialmente mutagénicos. Las mutaciones dominantes son producidas por mutaciones haplo insuficientes de pérdida de función o por mutaciones de ganancia de función. Los poliploides que poseen un número impar de dotaciones cromosómicas son estériles o de escasa fertilidad, debido a que sus gametos y descendientes son aneuploides. Las plantas poliploides, y sus partes componentes, son normalmente más grandes que sus parientes diploides. Pueden generarse plantas alopoliploides mediante cruzamiento de especies emparentadas y duplicación de los cromosomas del híbrido. Para crear nuevas líneas de plantas, los genéticos generan monoploides con genotipos favorables y luego duplican su número de cromosomas para producir diploides homocigóticos fértiles. Los organismos aneuploides se generan sobre todo mediante no disyunción meiótica. El fenómeno de no disyunción es más Jorge Marquet frecuente en la meiosis fase uno que en la meiosis fase dos, indicando así la necesidad de los entrecruzamientos para mantener intacta la tétrada cromosómica hasta la anafase uno. La aneuploidía es casi siempre deletérea porque crea desequilibrio génico: la razón numérica de los genes es distinta de la de los euploides, y esta diferencia interfiere con el funcionamiento normal del genoma. Las principales manifestaciones diagnósticas de las inversiones en heterocigosis son los bucles de inversión, la reducción de la frecuencia de recombinantes, y la reducción de la fertilidad debida a la formación de productos meióticos desequilibrados o con deficiencias cromosómicas. Las translocaciones recíprocas en heterocigosis se diagnostican genéticamente por la semiesterilidad y por el aparente ligamiento de genes cuyos locus normales se encuentran en cromosomas distintos. La letalidad de grandes deficiencias en heterocigosis puede explicarse por desequilibrio genómico y por la expresión de alelos recesivos deletéreos. Las deficiencias se reconocen por los bucles de deleción y la pseudo dominancia. Duplicaciones y poliploidizaciones suministran nuevo material genético capaz de generar nuevas funciones. Los estudios de sintenia demuestran que las reorganizaciones han contribuido de manera importante a la evolución cromosómica. En los experimentos de conjugación interrumpida, los cálculos de tiempo de entrada pueden proporcionar un mapa a gran escala del cromosoma bacteriano. El análisis de las frecuencias de recombinación entre los exconjugantes, en cambio, se utiliza en la cartografía fina de pequeñas regiones del cromosoma. Un genoma bacteriano puede transformarse de forma permanente en un nuevo genotipo como consecuencia de la entrada y de la integración de ácido desoxiribonucleico procedente de otra cepa. La frecuencia de cotransformación entre dos genes puede utilizarse para averiguar si se encuentran próximos en el cromosoma. El genoma de los fagos puede cartografiarse mediante el análisis de la frecuencia de recombinación en infecciones mixtas. Los fagos virulentos no pueden convertirse en profagos; son siempre líticos. Los fagos temperados pueden integrarse en el cromosoma bacteriano en forma de profagos, permitiendo a las células hospedadoras sobrevivir como bacterias lisogénicas. Los profagos pueden salir ocasionalmente del cromosoma de la bacteria y comenzar el ciclo lítico. La frecuencia de cotransducción es inversamente proporcional a la distancia en el mapa entre los dos genes estudiados. Las enzimas de restricción presentan dos propiedades que resultan útiles, en la tecnología del ácido desoxiribonucleico recombinante. En primer lugar, cortan el ácido desoxiribonucleico en fragmentos de tamaño adecuado para su clonación. En segundo lugar, muchas enzimas de restricción producen cortes escalonados que generan extremos cohesivos de cadena sencilla, y estos extremos permiten la formación de ácido desoxiribonucleico recombinante. La tarea de aislar un clon que contenga un gen concreto comienza con la construcción de una genoteca de ácido desoxiribonucleico genómico o de ácido desoxiribonucleico cíclico: si es posible enriquecida en secuencias que contengan el gen en cuestión. Se puede identificar un clon concreto de una genoteca utilizando una sonda específica que detecte el gen de interés o el producto proteico de este gen. Una manera de identificar genes específicos clonados consiste en utilizar su ácido desoxiribonucleico para transformar células del organismo donante portadoras de una mutación nula, en busca de un clon que complemente el fenotipo mutante. La mutagénesis de un gen por inserción de ácido desoxiribonucleico transformante o de un transposón, introduce una etiqueta en el gen de interés, que facilita su Jorge Marquet aislamiento. Acido desoxiribonucleico o ácido ribonucleico que haya sido fraccionado según su tamaño por electroforesis en gel, puede transferirse a una membrana absorbente, en la que puede detectarse la posición de fragmentos específicos mediante el uso de sondas. Un fragmento de ácido desoxiribonucleico clonado puede secuenciarse mediante la obtención de un conjunto de fragmentos marcados de cadena sencilla, cuya longitud difiere en un solo nucleótido; cuando estos ácidos desoxiribonucleicos se someten a electroforesis, la secuencia de nucleótidos puede leerse directamente a partir del autoradiograma del gel. La reacción en cadena de la polimerasa utiliza cebadores diseñados especialmente para amplificar una región concreta de ácido desoxiribonucleico sin necesidad de clonarla. Las técnicas de mutagénesis dirigida permiten la incorporación de cambios específicos en sitios determinados de un gen. Los polimorfismos en la longitud de fragmentos de restricción constituyen marcadores moleculares útiles para la cartografía de cromosomas y para el diagnóstico de los alelos responsables de enfermedades humanas. La genética reversa desvela la función normal de secuencias de ácido desoxiribonucleico o de proteína de función desconocida mediante mutación de la secuencia in vitro y análisis de los cambios fenotípicos provocados por dicha mutación. La transgénesis, es decir, el diseño de un genotipo específico mediante la adición de ácido desoxiribonucleico exógeno a un genoma, supone una ampliación tanto con fines básicos como aplicados del alcance de las técnicas clásicas de intercambio de material genético por cruzamiento. Los vectores de levaduras pueden ser integrativos, replicativos o parecerse a cromosomas artificiales, permitiendo el aislamiento de genes, su manipulación, y su reinserción para el análisis genético molecular. Los genes de hongos, plantas y animales pueden manipularse en bacterias y ser reintroducidos en las células eucarióticas, donde suelen integrarse en el ácido desoxiribonucleico cromosómico. La terapia génica introduce células transgénicas en el tejido somático para corregir una función defectuosa, mediante terapia somática, o en la línea germinal para su transmisión a la descendencia, mediante terapia germinal. La tecnología del ácido desoxiribonucleico recombinante ofrece una serie de técnicas sensibles para la detección de alelos mutantes tanto de individuos como de embriones dentro del útero. La caracterización de genomas completos es importante para entender los principios del diseño de los organismos vivientes, y para descubrir nuevos genes, como los implicados en enfermedades hereditarias humanas. Los genes de copia única están embebidos en un conjunto complejo de ácido desoxiribonucleico repetido, dispuesto en tándem o disperso, la mayor parte del cual no tiene función conocida. El análisis mediante recombinación meiótica de los locus de genes de efecto fenotípico conocido y de marcadores de polimorfismos en la longitud de fragmentos de restricción y polimorfismos de longitud de secuencias sencillas, ha dado lugar a un mapa del genoma humano de un grado de resolución de un centimorgan, o unidad de mapa. La correlación entre marcadores humanos y cromosomas en líneas celulares híbridas hombre-roedor, permite asignar los marcadores a cromosomas. La presencia simultánea de diferentes marcadores humanos en híbridos irradiados con rayos X permite una cartografía de alta resolución de las posiciones cromosómicas de los marcadores. La clonación genómica comienza por ensamblar clones en grupos solapados denominados contigs. Conforme van acumulándose más datos, los contigs terminan por equivaler a cromosomas completos. Los clones pueden alinearse en contigs Jorge Marquet confrontando sus huellas de ácido desoxiribonucleico o la presencia de secuencias cortas en los segmentos clonados, o mediante análisis de deleciones. La clonación de un gen de interés se ve facilitada por la disponibilidad de una serie de clones genómicos solapada. El genoma bacteriano contiene segmentos de ácido desoxiribonucleico, denominados elementos de secuencia de inserción, que pueden moverse de una posición a otra diferente dentro del mismo cromosoma, o a un cromosoma distinto. Los transposones fueron detectados originalmente como elementos genéticos móviles que conferían resistencia a antibióticos. Muchos de estos elementos consisten en elementos de secuencia de inserción reconocibles a ambos lados de un gen que determina la resistencia a un antibiótico. Los elementos de secuencia de inserción y los transposones se agrupan actualmente bajo el término único de elementos transponibles. En procariotas, la transposición se produce al menos por dos rutas diferentes. Algunos elementos transponibles pueden duplicar una copia del elemento en el sitio diana, dejando una copia en el sitio original. En otros casos, la transposición implica la escisión directa del elemento y su reintegración en un sitio nuevo. Algunas secuencias de ácido desoxiribonucleico de bacterias y bacteriófagos se comportan como elementos genéticos móviles. Estas secuencias son capaces de unir diferentes trozos de ácido desoxiribonucleico y, de esta manera, insertar o escindir fragmentos de una molécula de ácido desoxiribonucleico. Algunos elementos transponibles o móviles presentes en la naturaleza contienen genes de resistencia a antibióticos. Los elementos controladores del maíz pueden inactivar el gen donde residen, provocar roturas cromosómicas y transponerse a sitios nuevos en el genoma. Los elementos completos realizan estas funciones por sí solos; otras formas de elementos, con deleciones parciales, se transponen sólo con la ayuda de un elemento completo presente en otro lugar del genoma. Los genes deben tener dos sitios de unión para que ocurra su transcripción regulada. En primer lugar, deben estar presentes sitios de unión para la polimerasa de ácido ribonucleico. En segundo lugar, debe haber sitios de unión de proteínas activadoras o represoras en la vecindad del promotor. Los efectos alostéricos actúan como interruptores que controlan la capacidad de las proteínas activadoras o represoras de unirse a sus sitios diana en el ácido desoxiribonucleico. Si los genes que determinan proteínas de una determinada ruta están reunidos en una sola unidad de transcripción, la expresión de todos los genes se regulará de una forma coordinada. El operón lac es objeto de un sistema de control adicional que hace que el operón permanezca inactivo en presencia de glucosa, incluso aunque la lactosa esté presente. Concentraciones altas de catabolitos de la glucosa dan lugar a bajas concentraciones de un efector alostérico, el adenosín monofosfato cíclico, que debe formar un complejo con el activador cap para que se produzca la inducción del operón lac. Las mutaciones en un sitio diana del ácido desoxiribonucleico revelan que tal sitio actúa en cis, es decir, que el sitio diana regula la expresión de una unidad de transcripción adyacente en la misma molécula de ácido desoxiribonucleico. Por el contrario, las mutaciones en un gen que determine un represor o un activador revelan que esa proteína actúa en trans, es decir, que puede actuar sobre cualquier copia del ácido desoxiribonucleico diana que haya en la célula. Generalizando cuánto sabemos sobre el operón lac, podemos imaginar al cromosoma profusamente decorado con proteínas reguladoras uniéndose a los sitios operadores que controlan. El patrón exacto de esta decoración dependerá de que genes estén siendo activados o reprimidos, y de Jorge Marquet si los operones están regulados por activadores o represores. El operón lac es una agrupación de genes estructurales que determinan la síntesis de enzimas que llevan a cabo el metabolismo de la lactosa. Estos genes están controlados por las acciones coordinadas de regiones que actúan en cis: el promotor y el operador. A su vez, la actividad de estas regiones está controlada por una molécula represora determinada por un gen regulador distinto. La transcripción de un operón puede regularse por represión y activación. Los operones que regulan el metabolismo de compuestos parecidos, como los azúcares, pueden ser regulados de modos diferentes. En procariotas, los genes que determinan enzimas que participan en la misma ruta metabólica están normalmente organizados en operones. Los intensificadores y los silenciadores eucarióticos pueden actuar a gran distancia. El promotor mínimo, los elementos proximales y los elementos independientes de distancia son sitios del ácido desoxiribonucleico reconocidos por proteínas de unión a ácido desoxiribonucleico específicas de secuencia. Es necesario un conjunto adecuado de estas proteínas de acción trans para que la polimerasa de ácido ribonucleico inicie la transcripción, y alcance los niveles máximos de transcripción. Las técnicas basadas en el uso de genes diana se utilizan para caracterizar elementos reguladores concretos de genes. La fusión de intensificadores específicos de tejido a genes que normalmente no están bajo su control puede dar lugar a fenotipos mutantes dominantes por ganancia de función. Como las procarióticas, las proteínas eucarióticas reguladoras de la transcripción deben poseer dominios que la interaccionen con señales moleculares del estado fisiológico de la célula. Las estructuras de las proteínas de unión a ácido desoxiribonucleico nos ayudan a entender cómo establecen contacto con secuencias específicas del ácido desoxiribonucleico, por medio de dominios polipeptídicos que interaccionan con el surco mayor de la doble hélice del ácido desoxiribonucleico. La progresión del ciclo celular está controlada por la activación secuencial de diferentes complejos de quinasas dependientes de ciclina. La muerte celular programada está mediada por una cascada secuencial de sucesos proteolíticos que activan enzimas destinadas a destruir varios componentes celulares importantes. Existen mecanismos de control que aseguran que el ciclo celular no progrese hasta que la célula esté preparada para ello. Los sistemas de comunicación intercelular transmiten instrucciones entre las células para que proliferen o detengan la progresión del ciclo celular, y para que inicien o pospongan la autodestrucción. Los tumores surgen como consecuencia de la acumulación secuencial de una serie de mutaciones que conducen a un estado de proliferación descontrolada. Las mutaciones que inducen la formación de tumores pueden identificarse de varias maneras. Una vez localizadas, pueden clonarse para analizar como contribuyen al estado maligno. Los oncogenes determinan oncoproteínas, formas que eluden la regulación normal de una proteína cuya función silvestre es participar en el control positivo del ciclo celular o en el control negativo de la apoptosis. Los oncogenes dominantes contribuyen al estado oncogénico provocando que una proteína se exprese en su estado activado constitutivamente o se exprese en las células erróneas. Las mutaciones en los genes supresores de tumores, como las mutaciones en los oncogenes, actúan directa o indirectamente, activando el ciclo celular o inhibiendo la apoptosis. Las células de un territorio de desarrollo deben ser capaces de identificar sus posiciones geográficas y tomar decisiones de desarrollo en el contexto de las decisiones tomadas por sus vecinas. Conforme se van multiplicando las células de un organismo en desarrollo, se toman decisiones que especifican de forma cada vez Jorge Marquet más y más precisa las opciones de desarrollo de las células de un linaje determinado. Entre las decisiones de desarrollo, las más simples suelen implicar compromisos irreversibles a una de dos opciones, mientras que las más complejas implican selección entre múltiples opciones. Interacciones proteína-proteína, como la competición entre subunidades normales e inhibitorias para formar dímeros, pueden servir para controlar interruptores de desarrollo. El bucle autorregulador ilustra como una decisión temprana puede ser recordada durante todo el proceso de desarrollo, incluso mucho después de que hayan desaparecido las señales que dieron lugar a dicha decisión. Un gen del cromosoma Y determina un factor de transcripción que hace que las gónadas se transformen en testículos. Estos actúan como un órgano rector que, mediante la liberación de testosterona, dirigen el desarrollo fenotípico masculino de todo el organismo. El citoesqueleto actúa como un sistema de autopistas para el desplazamiento dirigido de partículas subcelulares y organelas. La localización de ácido ribonucleico mensajero dentro de una célula se produce mediante el anclaje del ácido ribonucleico mensajero a uno de los extremos de las fibras citoesqueléticas polarizadas. La información posicional del eje anterior-posterior de Drosophilla se genera mediante gradientes de proteínas. Los gradientes dependen en última instancia de la difusión de las proteínas recién traducidas a partir de fuentes localizadas de ácido ribonucleico mensajero específico anclados por sus terminales 3’ a los extremos de filamentos citoesqueléticos. Puede establecerse información posicional mediante una señalización célula-célula que implica un gradiente de concentración de una molécula secretada. La información posicional, a través de una cascada jerárquica de patrones de regulación de factores de transcripción, conduce a la aparición del número correcto de segmentos. En la lectura de la información posicional, los factores de transcripción actúan en combinación unos con otros para generar el número apropiado de destinos segmentales. La complejidad de los elementos reguladores de los genes primarios de la regla de los pares, convierte un patrón de expresión asimétrico, la de los genes gap, en un patrón repetitivo. La identidad de los segmentos se establece mediante la expresión asimétrica de los genes gap, que permiten el despliegue de un patrón de expresión asimétrica de los genes homeóticos. Una vez establecido el destino de una célula, el mismo debe ser recordado. Puede hacerse un reparto de destinos mediante una combinación de acciones inductivas y de inhibición lateral entre células. Los elementos de una ruta de desarrollo se emplean también en muchas otras, pero mezclándolos y enfrentándolos de diversas formas, como si fueran módulos reutilizables. Diferencias en el contexto de desarrollo de distintos linajes celulares, es decir, el juego de factores de transcripción activos en ésas células, permiten que un determinado circuito de desarrollo responda a diferentes estímulos y desemboque en resultados distintos. Las estrategias de desarrollo de los animales son muy antiguas. En esencia, un mamífero, un gusano y una mosca se construyen con los mismos componentes básicos y mecanismos reguladores. La genética de poblaciones relaciona los cambios hereditarios en poblaciones de organismos con los procesos subyacentes individuales de la herencia y el desarrollo. Darwin propuso una explicación nueva del fenómeno, previamente aceptado, de la evolución. Su argumentación consistía en que la población de una determinada especie en un momento concreto incluye individuos con características variables. La población de la siguiente generación contendrá una mayor proporción de los tipos que sobrevivan y se reproduzcan con mayor éxito en las condiciones ambientales existentes. De esta forma, la frecuencia de los distintos Jorge Marquet tipos de la especie varía con el tiempo. Los principios de Darwin de variación, herencia y selección deben cumplirse para que la evolución ocurra mediante un mecanismo basado en la variación. La genética de poblaciones es el estudio de la variación hereditaria y su modulación en el tiempo y en el espacio. Existe una gran variación genética en las especies. Ello se manifiesta morfológicamente en la forma y el número de los cromosomas, y molecularmente, en aquellos segmentos de ácido desoxiribonucleico que pueden no tener efectos observables en el desarrollo. En general, la variación genética entre individuos de la misma raza humana es mucho mayor que la variación media entre razas. La segregación mendeliana tiene la propiedad de que los cruzamientos al azar conducen a una distribución en equilibrio de los genotipos tras una sola generación, de modo que se mantiene la variación genética. Las tasas de mutación son tan bajas que la mutación por sí sola no explica la rápida evolución de las poblaciones y las especies. La evolución se pararía por quedarse sin variación si no se añadiera nueva variación genética a las poblaciones por mutación, recombinación y migración. En última instancia, toda nueva variación genética deriva de mutaciones génicas y cromosómicas. Una vez más, vemos que la endogamia es un proceso que convierte la variación genética de una población en diferencias entre poblaciones, haciendo a cada población separada homocigótica para un alelo elegido al azar. La frecuencia del alelo al que corresponde la mayor eficacia media aumentará en la población. El curso de la selección sólo depende de las eficacias biológicas relativas. A menos que los alelos alternativos estén presentes en frecuencias intermedias, la selección, especialmente contra alelos recesivos, es muy lenta. La selección depende de la variación genética. Bajo condiciones idénticas de selección natural, dos poblaciones pueden llegar a dos composiciones genéticas diferentes como resultado directo de la selección natural. Pueden establecerse nuevas mutaciones en una población, incluso aunque no estén favorecidas por la selección natural, simplemente por un proceso de genética aleatoria. Incluso mutaciones nuevas, favorables, se pierden frecuentemente. La interacción de la selección y la derivación genética hace posible que se alcancen estados de mayor eficacia biológica, que los que se obtienen cuando la selección natural opera por sí sola. Un carácter cuantitativo es aquel para el cual las diferencias fenotípicas medias entre genotipos, son pequeñas, comparadas con la variación entre individuos con un genotipo común. La diferencia crítica entre rasgos mendelianos y cuantitativos no es el número de locus en segregación, sino la magnitud de las diferencias fenotípicas entre genotipos en comparación con la variación individual en cada clase genotípica. Los estudios sobre la norma de reacción sólo demuestran pequeñas diferencias entre genotipos naturales, y esas diferencias no son consistentes en una diversidad de ambientes amplia. Así, los genotipos superiores de los animales domésticos y de las plantas cultivadas pueden resultar superiores sólo en ciertos ambientes. Si resultara que los seres humanos presentan variación genética para varios rasgos mentales y emocionales, es improbable que esa variación favoreciera a un mismo genotipo en ambientes diversos. La pregunta de si un rasgo es o no hereditario, es una pregunta sobre el papel que las diferencias en los genes desempeñan en las diferencias fenotípicas entre individuos o grupos. En organismos experimentales, la semejanza ambiental se puede distinguir a menudo, de la semejanza genética o heredabilidad. En los seres humanos, sin embargo, es muy difícil determinar si un rasgo particular es hereditario. En general, la heredabilidad de un rasgo es diferente en cada población y en cada conjunto de ambientes; no se la puede extrapolar de una población y un conjunto Jorge Marquet de ambientes a otros. Como genotipo y ambiente interaccionan para producir el fenotipo, ninguna partición de la variación puede separar realmente las causas de la variación. Una heredabilidad alta no significa que el ambiente no afecte al rasgo. La heredabilidad no es lo contrario de la plasticidad fenotípica. Un carácter puede presentar una heredabilidad perfecta en una población y estar sujeto también a grandes cambios al variar el ambiente. El efecto de la selección depende de la magnitud de la varianza genética aditiva y no de la varianza genética en general. En consecuencia, la heredabilidad estricta, y no la heredabilidad amplia, es la relevante para predecir la respuesta a la selección. La subdivisión de la variación genética y de la variación ambiental nos proporciona una información importante sobre la acción génica, que puede utilizarse en la mejora vegetal y animal. Hace ya más de cincuenta años que James Watson y Francis Crick propusieron la elegante estructura de la doble hélice para la molécula del ácido desoxiribonucleico. Era un modelo de estabilidad y orden y su estructura parecía tan consolidada y estable, que habría sido una herejía pensar en la existencia de otras alternativas. Pero ahora se han comenzado a describir otras formas de combinación para las cuatro bases que estructuran la molécula de ácido desoxiribonucleico, al mismo tiempo que se les comienza a atribuir otras funciones. Pareciera que la molécula del ácido desoxiribonucleico podría realizar todo tipo de contorsiones gimnásticas, doblándose en las más diversas formas, e incluso formando una triple hélice. Ya hace diez años los científicos habían observado estas diferentes formas de ácido desoxiribonucleico, pero no le habían dado ninguna importancia, pensando más bien que correspondían a artefactos producidos en el laboratorio, que no tendrían ninguna función en las células vivas. Ahora ya se han acumulado demasiadas evidencias que estas nuevas formas de ácido desoxiribonucleico existen en el genoma de las células vivas y que probablemente desempeñan roles cruciales tanto en la expresión y regulación de genes o en la reparación de ellos, como también responsabilidades en la manifestación de diversas enfermedades, como el Corea de Huntington, el autismo, la esquizofrenia y el cáncer. Pareciera que el ácido desoxiribonucleico es mucho más dinámico y versátil que lo que habíamos imaginado en un comienzo. Es cierto que en nuestras células, la mayor parte del ácido desoxiribonucleico toma la forma convencional de la doble hélice. Pero también sus costados pueden formar una rara estructura en zig-zag. También puede tomar la forma de un espiral, cuando una hebra se desprende de la doble hebra y luego se une sobre sí misma. Es decir, las bases se aparean con otras de la misma hebra, ensamblándose en esta curiosa forma. Incluso el ácido desoxiribonucleico puede formar una triple hélice. Esto puede suceder en diferentes formas. Por ejemplo, una parte de la doble hélice se desenreda y se aparea con la doble hélice que no se desenreda. También dos triple hélices pueden pegarse, para formar un nódulo de ácido desoxiribonucleico y puede aparecer una tetra hélice cuando se ensamblan dos espirales. Todas ellas se forman en la secuencia del ácido desoxiribonucleico en el interior de las células cuando las hebras se separan. Ya algunos investigadores están sugiriendo que estas distintas formas no están en el genoma por casualidad, o sólo para entretenimiento de los biólogos moleculares. Su estudio recién comienza, y ya a algunas se les atribuyen diversas funciones. Así por ejemplo, se ha propuesto que los tripletes o la tetra hélice desempeñarían una función en el extremo del cromosoma, donde se ubican las estructuras de los llamados telómeros, que les sirven de protección al cromosoma para lograr su Jorge Marquet completa duplicación durante el proceso de la mitosis. También se piensa que los tripletes estarían implicados en el control de la actividad de los genes, señalando cuando se deben activar o cuando deben estar en reposo. En todo caso se ha observado que estos segmentos no son inocuos, ya que cuando se extraen éstos, se afectan los genes vecinos. Se piensa también que los tripletes atraen o repelen proteínas, las que a su vez tienen diversos roles en la expresión de los genes. Lo que sí es seguro, es que el genoma en las células, es más que una secuencia de genes y que el ácido desoxiribonucleico a lo largo de su estructura tiene flexibilidad como para llevar múltiples mensajes sobrepuestos estructurados en distintas formas. Se sabe que contiene las más variadas instrucciones, de cuándo y cómo, cada gene debe expresarse en cada tipo de célula, o en qué periodos del desarrollo, deben estos estar activos o inactivos. También se sabe que hay zonas del ácido desoxiribonucleico que son proclives a las mutaciones y otras que se guardan celosamente de que estas ocurran. o debemos olvidar que sólo el cinco por ciento de nuestro genoma codifica aminoácidos para sintetizar proteínas, de modo que en él hay espacio más que suficiente para llevar también muchas otras funciones regulatorias que hagan posible la vida e incluso la dinámica evolutiva de las especies. Por ello muchos piensan que cada una de esas formas de ácido desoxiribonucleico no convencional, deben tener una razón de ser que aún no han sido aclaradas. El término genoma es una combinación de dos palabras: gene y cromosoma, y se define como todo el material genético o ácido desoxiribonucleico que contiene una célula. El principal objetivo del Proyecto Genoma Humano, lanzado en el año 1990, era lograr una secuencia completa de los tres mil millones de pares de bases que comprende el genoma humano, obtenido de un pull de donadores anónimos voluntarios, pertenecientes a una variedad de grupos étnicos diferentes. Esto ha sido una tarea de monstruosas proporciones. Si la secuencia se escribiera, llenaría doscientos volúmenes del tamaño de una guía de teléfonos, y sólo leerla en voz alta, demoraría nueve años. La mayor parte de los genes codifican para secuencias de aminoácidos, que son los constituyentes de las proteínas, y el mayor interés de la secuencia del genoma humano radica en llegar a identificar y caracterizar todos los genes humanos. Esta tarea mantendrá a los biólogos ocupados por décadas. Desde ya hay que señalar que dentro del genoma, los genes constituyen sólo el tres por ciento. El restante noventa y siete por ciento de los datos producidos por el Proyecto Genoma Humano, sólo constituye ácido desoxiribonucleico que no codifica, es decir, que no comanda codificación de proteínas. Existen diferentes tipos de ácido desoxiribonucleico que no codifica, pero que muchos de ellos juegan importantes roles en la estructura, funciones y la evolución del genoma. En los genes de las células con núcleo, hay que distinguir los intrones y los exones. Los intrones son segmentos de secuencias de ácido desoxiribonucleico no codificador, que están ubicados interrumpiendo las zonas codificadoras de los genes, los que se llaman exones. Para hacer una proteína, la maquinaria celular primero produce un ácido ribonucleico, que es una copia exacta de la secuencia de las bases del ácido desoxiribonucleico que constituyen un gene. Existen enzimas que retiran los intrones, para llegar a tener un ácido ribonucleico mensajero, en un proceso llamado desplazamientos. El ácido ribonucleico mensajero es el impreso molecular necesario para hacer la proteína. Los intrones tienen un importante rol como elementos espaciadores inertes. Las quiebras del ácido desoxiribonucleico pueden ocurrir dentro de los intrones, sin alterar la codificación de una región que Jorge Marquet codifica un gene, permitiendo así a los exones cambiar de lugar en la secuencia. Estos exones pueden alterar más rápido la estructura de la proteína resultante que por la gradual acumulación de mutaciones en las bases individuales. Los intrones ayudan a evolucionar rápidamente a los genes, permitiendo a las especies adaptarse más fácilmente a los cambios ambientales. Pero tal vez, lo que es más incomprensible es la existencia de vastas cantidades de ácido desoxiribonucleico no codificador que está entre los genes, muchos de los cuales se presentan como bloques de secuencias repetidas. Algunas secuencias repetitivas son importantes para mantener la estructura cromosómica, como por ejemplo los centrómeros y telómeros de los cromosomas eucarióticos. Los centrómeros actúan como estructuras sostenedoras para que las células guíen la copia de los cromosomas cuando ésta tiene que duplicarse para formar dos células hijas. Los telómeros son secuencias de ácido desoxiribonucleico que están en la extremidad de los cromosomas y que aseguran la correcta replicación del ácido desoxiribonucleico en el final del cromosoma. Los telómeros normalmente se van acortando con las sucesivas divisiones, y si llegan a desaparecer completamente, el resto del cromosoma se corroe y la célula muere. Una enzima llamada telomerasa reconstruye los telómeros, y normalmente se encuentra sólo en las células germinales, que necesitan dividirse continuamente para producir espermatozoides y óvulos. Con todo, algunas células cancerosas también contienen telomerasa, lo que significa que ellas pueden continuar dividiéndose indefinidamente, llegando así a ser inmortales. Una clase de ácido desoxiribonucleico repetitivo, que se conoce con el nombre de ácido desoxiribonucleico minisatélite, se encuentra principalmente en los telómeros y es usado por los científicos en caracterizaciones genéticas. Otras secuencias no codificadoras regulan la expresión de los genes, cuando éstos necesitan estar activos. Así por ejemplo existen trozos de ácido desoxiribonucleico promotores y potenciadores, que están asociados con muchos genes, y determinan qué células en un determinado momento expresan genes y a qué nivel. Pero aun teniendo en cuenta estas funciones, queda sin entenderse el rol de la mayor parte del ácido desoxiribonucleico no codificador. Tal vez simplemente se han ido acumulando a lo largo del proceso de la evolución, como se acumulan objetos viejos. Sin embargo, el proceso de copiado durante la división celular gasta una valiosa energía, por lo que si se realiza cabe suponer que este ácido desoxiribonucleico no codificador, debe tener roles que aún no han sido descubiertos. Tratar de entender cómo el genoma humano define un ser humano, es como tratar de ensamblar un motor de un automóvil usando sólo una lista de las numerosas partes que lo constituyen, pero sin nombres ni descripciones. Previamente se requiere desarrollar un proceso que se ha denominado anotación, cuyo objetivo es llegar a la identificación del comienzo y fin de cada gene, con su estructura intronexon, sin incluir el ácido desoxiribonucleico basura. La anotación completa, no sólo incluye el catalogar todos los genes del genoma humano, sino también llegar a entender qué es lo que hace cada uno. Los científicos tratan de encontrar qué es lo que hace un gen, buscando donde hay una secuencia de bases similar u homóloga a otros genes humanos cuya función ya es conocida. También es muy informativo para ellos comparar una secuencia de ácido desoxiribonucleico humano con la secuencia de un organismo que se usa como modelo, como puede ser una rata o una mosca. Con tal objeto, los investigadores usan complejos programas computacionales desarrollados por bio-informáticos, especialistas en desarrollar Jorge Marquet estas tareas. Pero el proceso es complicado y no siempre funciona correctamente. Mejorarlos y usarlos para la anotación de los datos de secuencias humanas, ha sido el mayor desafío de la investigación biológica de las últimas décadas. Para calcular cuántos genes hay, los investigadores han usado análisis computacionales con el objeto de determinar el número de genes de un cromosoma, y tomando éste como base, calcular cuántos formaran el resto. Casi todos los genes codifican proteínas, y son éstas las que interactúan en forma muy compleja para llegar a producir un organismo vivo. Dentro del total de genes, algunos genes son esenciales. Así por ejemplo, el gen que codifica para la proteína receptora de la insulina, juega un rol esencial en el metabolismo. Por el contrario, los genes que definen el color de los ojos o del cabello, no son esenciales. Con todo, hay tantos genes en el genoma humano, que algunas veces productos proteicos de varios genes son capaces de desarrollar los mismos roles biológicos. Estos se llaman genes redundantes y ellos a menudo tienen secuencias similares. Los genes redundantes proveen mecanismos protectores contra mutaciones dañinas. Si una mutación afecta a un gen redundante, otro gen puede compensarla. Este mecanismo significa que los genes redundantes constituyen una poderosa fuerza evolucionaria, ya que están libres para mutar y cambiar sus funciones sin dañar al organismo. El genoma de cada persona, es idéntico en un noventa y nueve punto ocho por ciento al de otra persona. El análisis detallado de la secuencia de una determinada persona, tiene un enorme impacto biológico para la investigación médica. Sin embargo esto es sólo parte de la historia, ya que cada ser humano es único. Como lo demostró Gregor Mendel usando semillas de arvejas, las variaciones genéticas dentro de una misma especie, pueden llevar a características físicas muy diferentes. Versiones distintas del mismo gen homólogo, se llaman alelos. Los alelos se crean por varios tipos de cambios en la secuencia del ácido desoxiribonucleico, dentro del cromosoma, como deleciones, inserciones, rearreglos o por simples cambios en un par de sus bases. Los polimorfismos de nucleótidos simples, se producen en alrededor de tres millones de sitios en el genoma, y pueden afectar la función de los genes, dependiendo de la base exacta que se cambia y cuándo ocurre este cambio. Esto es muy interesante para los investigadores, ya que es eso lo que condiciona que cada individuo sea único. La variación genética entre individuos de una especie es esencial para la evolución; sin ella, una especie no podría ser capaz de evolucionar para adaptarse a los cambios del medio ambiente. Sin embargo, no todas las variaciones genéticas son beneficiosas. Los investigadores han estudiado los polimorfismos de nucleótidos simples en un gen específico, llamado LPL, que codifica una enzima que tiene que ver con el metabolismo de las grasas, y han encontrado que algunas de estas variaciones genéticas pueden indirectamente predisponer a quienes la posean, a padecer de enfermedades cardiacas. Pero otras variaciones genéticas pueden alterar gravemente la función del gen, y producir directamente la enfermedad. Esos cambios cualifican como mutaciones dañinas. Algunas enfermedades genéticas, como la fibrosis quística o la distrofia muscular, son causadas por mutaciones en un solo gen, y se conocen como enfermedades monogenéticas. Durante las últimas dos décadas, por diferentes trucos tecnológicos, ha sido posible aislar y caracterizar genes responsables para más de cien enfermedades monogenéticas. El método usado es la clonación posicional. Los investigadores estudian familias afectadas y analizan cómo se hereda la Jorge Marquet enfermedad a través de generaciones. Toman muestras de ácido desoxiribonucleico de los miembros de la familia y buscan en cada genoma, secuencias de secciones de ácido desoxiribonucleico, conocidos como marcadores moleculares. Viendo qué secuencia de marcadores se encuentran más a menudo en los miembros de esas familias afectadas por la enfermedad, pueden llegar a ubicar en qué cromosoma está el gen responsable de la enfermedad, y su probable posición en ese cromosoma, mediante un método que se ha llamado mapeo genético. En el pasado, los investigadores tenían que realizar una tarea muy laboriosa, secuenciando a lo largo del cromosoma, partiendo de secuencias localizadas cerca del área de interés, hasta que aislaban el gen correcto, proceso que se conocía como mapeo físico. Ahora el Proyecto Genoma Humano ha revolucionando la técnica, ya que el investigador puede simplemente buscar secuencias en la base de datos del computador, en la región relevante del cromosoma. Aun cuando los investigadores han sido capaces de ubicar los genes precisos de muchas enfermedades monogenéticas, no les ha sido tan fácil llegar a desarrollar tratamientos efectivos para ellas. Por ahora la terapia génica, que significa la administración como droga de la copia funcional del gen defectuoso, parece promisoria, pero se ha encontrado con una cantidad innumerable de dificultades técnicas. Si bien es cierto que las enfermedades monogenéticas son devastadoras dentro de una familia, ellas son poco frecuentes en la población total. En cambio, enfermedades como la diabetes, la hipertensión, el asma, el cáncer y la mayor parte de los trastornos psiquiátricos son problemas de salud mucho más graves. Este tipo de enfermedades se hereda en forma mucho más compleja, identificar sus causas genéticas constituye un desafío mucho mayor para el investigador. Mendel descubrió sus leyes de la herencia estudiando variedades de arvejas, que diferían unas de otras por una mutación de un simple alelo. En ese caso, cada alelo producía fenotipos muy obvios, como plantas altas o chicas, lo que hizo fácil para Mendel interpretar sus resultados. o habría podido lograr sus conclusiones si hubiese trabajado con plantas genéticamente diversas de su jardín. A este respecto, las personas son más como plantas diferentes, que simplemente como las semillas de arvejas. La gran mayoría de las características genéticas, que por lo menos son definidas parcialmente por los genes, como por ejemplo, la altura, la actividad metabólica y la inteligencia, como también lo son la mayor parte de las enfermedades comunes, no siguen las simples leyes de herencia de Mendel. Estas son las llamadas enfermedades poligenéticas, ya que resultan de la combinación del efecto de muchos genes. También los factores ambientales afectan la aparición de esas enfermedades, y por esta razón, ellas también se llaman de rasgos complejos. Los laboratorios que trabajan con animales, pueden con fines de investigación, realizar todo tipo de cruzamientos genéticos, lo que evidentemente no se puede realizar con los seres humanos. Por otra parte, tampoco se puede controlar en forma precisa el medio ambiente. Por esto se hace difícil en estas enfermedades evaluar la contribución de factores ambientales con relación a los factores genéticos. Por todas estas razones, el progreso en la identificación de genes que contribuyan en algunas de estas enfermedades, ha sido más lento de lo esperado. Los investigadores han utilizado métodos de posición para clonar, similares a los usados en las enfermedades monogenéticas, pero por diversas razones en este caso es más difícil identificar los genes relevantes. En primer término, ellos no saben si los genes que están buscando se han heredado en forma dominante o recesiva. En Jorge Marquet segundo término, son muchos los genes que contribuyen a la enfermedad, haciendo más difícil estar seguro que un determinado gen está o no comprometido. En tercer término, a menudo los genes que contribuyen a las enfermedades son diferentes de una familia a otra. Para contrarrestar esto, y poder seguir las huellas de los genes que producen enfermedades, se hace necesario estudiar un gran número de individuos y desarrollar complicados análisis estadísticos, hasta llegar a tener cierta seguridad que un determinado gen está realmente contribuyendo al desarrollo de la enfermedad. A pesar de la complejidad, se ha logrado identificar el componente genético de algunas enfermedades poligenéticas. En algunos casos, la herencia de un alelo particular tiene un efecto mayor en el desarrollo de la enfermedad. Sin embargo, la presencia de otros genes influye también en el desarrollo de esa misma enfermedad. Así por ejemplo, se pudo determinar que el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer de comienzo tardío, estaba condicionado por la presencia del alelo del gen de la apolipoproteína E, pero ahora los investigadores comienzan a encontrar evidencia que también otros genes juegan un rol importante. Son éstos los que ahora tratan de identificar. Pero mucho más difícil que identificar los genes, es encontrar terapias efectivas para este tipo de enfermedades. Si bien es cierto que a través del estudio de los genes ha llegado a ser posible predecir cuán probable es que una persona desarrolle una particular enfermedad, aún no se dispone de un tratamiento efectivo para ella. Se espera que en el futuro se llegue a disponer de drogas para tratar muchas enfermedades complejas. Hay que reconocer que los investigadores han hecho grandes progresos para identificar genes culpables de enfermedades, pero más difícil ha sido llegar a conocer la interacción de unos genes con otros. La vida de las criaturas no está condicionada por genes claves que actúan individualmente, sino más bien por una compleja interconexión de un vasto número de genes. Dos nuevas tecnologías están ahora permitiendo a los científicos tener una impresión de esta complicada historia. La nueva técnica, de micro selección o micro array y la técnica proteonómica, permiten tener una instantánea de todos los genes que una célula, o un tejido se expresan bajo diferentes condiciones ambientales. Ellas permiten el análisis simultáneo de la expresión de miles de moléculas de ácido ribonucleico mensajero y proteínas respectivamente. La tecnología de micro selección, como muchas tecnologías fundamentales en biología celular, se basa en el principio de hibridación. Si una hebra simple de una molécula de ácido desoxiribonucleico o de ácido ribonucleico se calientan juntas a una temperatura de sesenta y cinco grados centígrados, cualquier hebra que contiene la secuencia complementaria se pega a la otra. De este modo, si los investigadores marcan con sustancias fluorescentes o radioactivas moléculas de ácido desoxiribonucleico o de ácido ribonucleico conocidas, pueden usarlas para captar hebras con secuencias similares en su ácido desoxiribonucleico o ribonucleico que se estén investigando. Las técnicas basadas en hibridación pueden usarse para encontrar interesantes secuencias de ácido desoxiribonucleico, y de este modo, en una muestra, identificar genes que se están expresando activamente. Los métodos tradicionales de hibridación funcionan bien, pero como en cada experimento se analiza sólo un gen, ellos son largos y tediosos. Por el contrario, con estas nuevas técnicas de micro selección, se pueden analizar hasta un millón de genes o fragmentos de genes simultáneamente en un simple experimento de micro selección. Ello es posible porque la micro selección trabaja en una escala Jorge Marquet microscópica. La micro selección se hace en portaobjetos en el que pequeñas gotitas de ácido desoxiribonucleico que contienen hebras de secuencias conocidas, han sido depositadas por un robot. Las gotitas de ácido desoxiribonucleico colocadas en el cubreobjeto son hibridizadas con moléculas de ácidos ribonucleicos mensajeros extraídas de las células, de modo que se pueden identificar todos los genes extraídos de esas células en un solo experimento. La micro selección se usa especialmente para este tipo de perfil de transcripción, comparando diferencias de expresión de gen a gen entre dos tejidos. Por ejemplo, un gen que se expresa sólo en el páncreas, es poco probable que esté comprometido directamente en la enfermedad de Alzheimer. También puede dar información comparando la expresión en diferentes estados del mismo tejido. Desarrollando estos perfiles de transcripción en el músculo esquelético de ratas jóvenes, comparadas con músculos esqueléticos de ratas viejas, los científicos han descubierto más de cien genes implicados en el envejecimiento. Otros estudios han permitido identificar genes que están más activos en tumores, en relación con tejidos normales. La micro selección también ha acelerado el desarrollo de drogas efectivas, haciendo más fácil escoger genes apropiados sobre los cuales actuar. Las drogas que se usan contra un simple gen que se expresa sólo en unos pocos tejidos, podrían tener muchos menos efectos colaterales que los genes que se expresan en diferentes partes del organismo. Estudios de los cambios en la expresión de genes, cuando se administra una nueva droga, pueden llegar a explicar cómo trabaja esa droga, y en los ensayos clínicos puede entregar una indicación temprana si la droga es efectiva o si tiene efectos tóxicos. En el futuro se desarrollarán drogas adecuadas a cada paciente, y aquí también pueden ayudar las técnicas de micro selección. Algunas veces, por razones genéticas, una enfermedad puede producir síntomas similares en diferentes pacientes, sin embargo por causas genéticas pueden ser completamente diferentes. Así por ejemplo, dos formas de leucemia, conocidas como AML y ALL, producen síntomas muy similares, pero el tratamiento efectivo para cada una es muy diferente. Usando un tipo de micro selección llamado gene ship, los científicos han encontrado cincuenta genes que se expresan diferentemente en las dos formas. Como resultado de esto, ahora pueden diagnosticarse nuevos casos de leucemia con mayor precisión y por lo tanto pueden tratarse más apropiadamente. Imagínese que su médico pudiera preparar su receta de acuerdo a su información genética. Este es ahora el objetivo de los científicos que pretenden catalogar su propio polimorfismo de nucleótido simple, para saber cómo diferentes personas responden a una misma droga. Mientras los experimentos de micro selección tienen un amplio rango de aplicaciones, ellos sólo investigan el ácido ribonucleico mensajero. Esta es sólo una etapa intermedia en la expresión genética: el producto final de los genes son las proteínas. El proteoma es el conjunto de todas las proteínas que expresa el genoma, y difiere fundamentalmente de éste. El genoma es prácticamente estático, mientras que el proteoma cambia en respuesta a influencias externas e internas. Así por ejemplo, todas las células de un organismo contienen genomas idénticos, sin embargo durante su desarrollo se van diferenciando en tejidos diferentes, porque expresan proteomas característicos para cada uno. Más aún, muchos factores, de cómo los exones se desplazan, hacen que a partir de un mismo gen se produzcan diferentes proteínas. De este modo se ha establecido que hay diez veces más proteínas que Jorge Marquet genes. La información genómica sola, no nos puede dar el cuadro completo de lo que sucede en el interior de la célula. Así por ejemplo, a pesar de que se han identificado completamente los cuatrocientos ochenta genes que codifican proteínas en el Mycoplasma genitalium, aun no entendemos la función de estas proteínas y las interrelaciones entre ellas. Los proteonómicos, investigaciones en gran escala de cómo se expresan las proteínas en la célula, por dos razones han pasado a ser ahora un área de estudio muy importante. En primer término la espectroscopia de masa biológica se ha perfeccionado tanto hasta llegar a ser un poderoso método de identificación de proteínas. En segundo término, el conocimiento de la codificación completa humana, significa que ahora a los científicos les basta caracterizar sólo unos pocos aminoácidos de la proteína y luego identificar la proteína completa en una base de datos. Es así como entre proteonómicos y experimentos de micro selección, se están produciendo una enormidad de datos útiles. La biología molecular ya ha revolucionado completamente la biología, pero las nuevas tecnologías están cambiando completamente nuestra comprensión de cómo funciona la vida. Las poderosas técnicas como son la micro selección y los proteonómicos, nos permitirán entender la complejidad de cómo los genes y las proteínas hacen posible la vida de una criatura. La información genómica de una amplia gama de organismos va a beneficiar en mucho la investigación médica y biológica, llegando en definitiva a descubrir nuevas y variadas formas de tratamiento de enfermedades. Jorge Marquet Capítulo 9 Psiquiatría Genética Conductual Jorge Marquet Considerando que las conductas humanas, si bien son el resultado de una herencia genética indudable e indiscutible, tienen una amplia influencia del medio ambiente en el cual se desempeñan los individuos, podemos considerar algunos aspectos interesantes acerca de la diferencia entre la genética cualitativa y la genética cuantitativa que nos permitirá entender más a fondo estos planteos. Sabemos que la información genética en el interior de un gen se encuentra en una porción del mismo denominada exón, la cual tiene como función principal el codificar proteínas para obtener la respuesta biológica. Pero es muy importante tener en cuenta la zona restante de los genes, donde no hay información genética codificadora de proteínas, denominada intrón, que tendría como principal función el codificar para ácido desoxiribonucleico promotor de nuevos genes de acuerdo a la necesidad de adaptación al medio ambiente, constituyendo una verdadera plasticidad genética. Es en base a esta interacción entre intrones y exones que se puede obtener un resultado mixto entre genética cuantitativa y cualitativa donde se suman lo heredado y lo adquirido mediante la adaptación al medio ambiente, constituyendo como resultado un verdadero mapa explicativo de las conductas humanas. A continuación y con finalidad didáctica enumeraremos los genes que pueden sufrir mutaciones o polimorfismos responsables de determinadas conductas. Polimorfismos en el gen PER ocasionan descompensación de temperatura y exceso de actividad prolongada por más de 28 horas. Polimorfismos en el gen FOR dan como resultado individuos inquietos, trotamundos, movedizos, ansiosos e hiperactivos. Polimorfismos en el gen TIM originan desgano, decaimiento y períodos de actividad acortados a menos de 19 horas. Polimorfismos en el gen PY presentan personas con tendencia al aislamiento, introvertidas, antisociales y con conductas compulsivas por la comida. Polimorfismos en el gen PAS muestran períodos circadianos extremadamente largos con hiperactividad, disminución de las horas de sueño, resistencia a la falta de alimentación. Polimorfismos en el gen OB ocasionan incremento notorio en la ingesta de alimentos, obesidad, sobrepeso y conductas compulsivas. Polimorfismos en el gen DB presentan individuos con obesidad, sobrepeso, glotones, golosos y con conductas de ingestas compulsivas. Polimorfismos en el gen R5HTB1 dan conductas de agresividad, violencia, impulsividad y riesgo de autoagresiones e intentos de suicidio. Polimorfismos en el gen MAOA ocasionan impulsividad, ansiedad, piromanía, conductas antisociales como violaciones y homicidios. Polimorfismos en el gen FAH dan como resultado un discurso incoherente, una falta de línea directriz en el pensamiento, imposibilidad para el aprendizaje, incapacidad para desarrollarse socialmente y falta de autonomía en sus conductas. Polimorfismo en el gen TIH muestran individuos inactivos, abandonados, negativos, desganados y con conductas anoréxicas respecto a la alimentación. Jorge Marquet Polimorfismos en el gen RD4 ocasionan impulsividad, conductas exploradoras y buscadoras de sensaciones y de placer, volubilidad, irascibilidad y extravagancia. Polimorfismos en el gen PIR dan como resultado daltonismo y conductas buscadoras de novedades. Polimorfismos en el gen HU muestran individuos con movimientos incesantes, rápidos y entrecortados, deterioro cognitivo, olvidos, confusiones y finalmente demencia. Polimorfismos en el gen FMR presentan incapacidad de expresión y aprendizaje, conductas bizarras, incoherencia en la línea del pensamiento, conductas violentas, agresivas y psicosis. Polimorfismos en el gen A R ocasionan dificultad en el lenguaje y el habla, inestabilidad en la marcha, tartamudez y conductas de introversión. Polimorfismos en el gen MIO producen miotonía muscular, flacidez, debilidad, desgano, dificultad en la marcha y abandono. Polimorfismos en el gen ATA muestran trastornos motores, en la marcha y en el lenguaje, rigidez, irritabilidad y tartamudez. Polimorfismos en el gen A1A presentan individuos ansiosos, irritables, angustiados, con dificultades en el sueño y en las funciones cognitivas, pudiendo llegar a la agresividad. Polimorfismos en el gen A1Q muestran rigidez, temblor, inestabilidad, introversión, dificultad en la marcha y en el lenguaje y trastornos de conducta. Polimorfismos en el gen G6FD ocasionan hiperkinesia, ansiedad, períodos circadianos muy largos, ausencia de sueño y de cansancio, resistencia a la falta de alimentación, verborragia, irritabilidad, deterioro en la línea del pensamiento y alteraciones sensoperceptuales. Polimorfismos en el gen RIL2R presentan conductas bizarras, alteraciones sensoperceptuales, pensamiento desorganizado, agresividad, impulsividad, fugas, incoherencia y ausencia de voluntad. Polimorfismos en gen RIGD muestra individuos con hiperactividad, falta de necesidad de sueño y alimentación, verborragia, ansiedad, hiperkinesia y ciclotimia. Polimorfismos en gen 5HT ocasionan conductas depresivas y ansiosas, desgano, negativismo, abandono, decaimiento, desinterés, ideas de muerte, conductas autoagresivas, episodios panicosos, ideas obsesivas, conductas compulsivas, impulsividad y desequilibrio en todos los relojes biológicos. Polimorfismos e4/e4 en gen APOE muestra trastornos cognitivos, olvidos, confusiones, imposibilidad para fijar conceptos nuevos, trastornos de conducta, inversión del ritmo sueño vigilia, temblores, rigidez, dificultad en la marcha y en el lenguaje, abandono, anhedonia, pseudodepresión, desgano y desinterés. Polimorfismos e3/e3 en gen APOE ocasiona trastornos cognitivos, olvidos, confusiones, cefaleas, mareos, inestabilidad en la marcha, temblores, contracturas musculares, angustia, llanto y desgano. Polimorfismos e2/e4 en gen APOE demuestran ansiedad, irritabilidad, agresividad, episodios de pánico, ideas obsesivas, conductas compulsivas, impulsividad, dificultades en el sueño y en las funciones cognitivas. Polimorfismos e2/e3 en gen APOE ocasionan conductas compulsivas y conductas restrictivas, trastornos en la alimentación, vómitos, uso de purgas y laxantes, disociación en la percepción del esquema corporal, alteraciones sensoperceptuales, irritabilidad, negativismo, ideas obsesivas, obesidad, sobrepeso o subpeso, bulimia y anorexia. Jorge Marquet Polimorfismos e2/e2 en gen APOE muestran conductas bizarras, incapacidad de aprendizaje, desinserción social, conductas antisociales, alteraciones sensoperceptuales, fugas, agresividad, desintegración del pensamiento, incoherencia, verborragia, alteración de los relojes biológicos, resistencia a la falta de sueño y a la alimentación, insensibilidad termoalgésica. Polimorfismos en gen R5HTA2 muestran individuos con ansiedad, irritabilidad y trastornos de pánico. Polimorfismos en gen SLC6A4 ocasionan episodios de pánico y personalidades ansiosas. Polimorfismos en gen 5HTT V TR ocasionan trastornos de ansiedad, ADHD, adicciones y trastornos generalizados del desarrollo. La teoría de la herencia de Mendel puede explicar patrones hereditarios dominantes como la enfermedad de Huntington, y recesivos como la fenilcetonuria. Un gen puede existir en dos o más formas diferentes denominadas alelos. Los dos alelos, uno de cada padre, se separan o segregan durante la gametogénesis, constituyendo la ley de segregación. La herencia de un gen no se ve afectada por la herencia de otro. Esta teoría constituye la ley de la combinación independiente y las excepciones de esta ley indican que los genes se transmiten juntos en el mismo cromosoma. Este patrón de herencia es el fundamento del análisis de ligamiento, lo que posibilita asignar genes a cromosomas concretos. Los genes recesivos situados en el cromosoma X, como el gen de la ceguera para los colores, afectan más a hombres que a mujeres y se manifiestan pasada una generación. Entre otras excepciones se incluyen, nuevas mutaciones, cambios en los cromosomas, tripletes expandidos e impronta genómica. Muchas enfermedades de naturaleza genética entrañan mutaciones espontáneas que no se transmiten de generación en generación. Los cambios en cromosomas incluyen la no disyunción, que es la causa más importante de deficiencia mental y origina la trisomía del síndrome de Down. La expansión de tripletes repetidos es responsable de las dos causas más comunes de deficiencia mental luego del síndrome de Down, tal como el X frágil y la enfermedad de Huntington. La impronta genómica se produce cuando la expresión de un gen depende de si es transmitido por la madre o por el padre, como es el caso de los síndromes de Angelman y Prader Willi. La esquizofrenia y la habilidad cognitiva general son ejemplos de caracteres complejos en los que el parecido familiar es mayor a medida que se comparte un mayor número de genes. Es decir, los gemelos idénticos o monocigóticos, son más semejantes que los mellizos o dicigóticos, y los parientes de primer grado son más parecidos que los parientes de segundo grado. Estos caracteres complejos, los caracteres cuantitativos propios de los trastornos y de otros aspectos del comportamiento no incumplen las leyes de Mendel. La lucha entre los partidarios de Mendel y los seguidores de la escuela biométrica finalizó cuando se comprendió que las leyes mendelianas que explican la herencia de genes individuales también pueden aplicarse a aquellos caracteres complejos que están influidos por varios genes. Cada uno de estos genes se transmite según las leyes de Mendel. Este concepto constituye la piedra angular de la genética cuantitativa, que comprende una serie de fundamentos teóricos, y métodos tales como estudios de gemelos y de adopción, que investigan la herencia de caracteres cuantitativos complejos. El ácido desoxiribonucleico es una doble hélice que incluye cuatro nucleótidos diferentes. Su estructura le permite replicarse y sintetizar proteínas. El ácido desoxiribonucleico codifica la síntesis de veinte aminoácidos mediante secuencias de tres bases o codones. Los codones constituyen el código genético. El genoma Jorge Marquet humano consta de tres billones de pares de bases nucleotídicas y contiene alrededor de cien mil genes, un tercio de los cuales únicamente se expresa en el cerebro. La secuencia de ácido desoxiribonucleico del genoma completo se terminó en el año dos mil dos. umerosos genes están implicados en la regulación de la transcripción de otros genes y no en la síntesis de proteínas. La regulación génica también es la responsable de los cambios a largo plazo que se producen durante el desarrollo. Las mutaciones son la fuente de la variabilidad genética. Alrededor de tres millones de nuestros tres billones de pares de bases difieren entre dos individuos cualesquiera. La detección de los polimorfismos de ácido desoxiribonucleico ha sido la clave del éxito de la genética molecular. Los nuevos marcadores de ácido desoxiribonucleico incluyen los polimorfismos en la longitud de los fragmentos de restricción, las repeticiones de secuencias sencillas y los polimorfismos en un nucleótido. La secuenciación del ácido desoxiribonucleico es el método de detección de polimorfismos más reciente. uestra especie tiene veintitrés pares de cromosomas, incluido el par de cromosomas sexuales. Durante la meiosis, cuando se producen los gametos masculinos y femeninos, ocasionalmente surgen errores como un reparto desigual de los cromosomas, llamado no disyunción, y otros errores. Tales anomalías cromosómicas contribuyen de manera notable a la aparición de trastornos del comportamiento, particularmente cognitivos. Alrededor de un niño de cada doscientos cincuenta, tiene una anomalía cromosómica importante y aproximadamente la mitad de estas anomalías se producen en los cromosomas sexuales. Los estudios de adopción y de gemelos evalúan las contribuciones relativas de la herencia y del ambiente, al parecido familiar. En lo referente a la esquizofrenia y la habilidad cognitiva, los miembros de una familia guardan parecido aún cuando son adoptados por separado. Los estudios de gemelos muestran que los gemelos monocigóticos son más semejantes que los dicigóticos. Los resultados de los estudios de familias, de adopción, de gemelos y las combinaciones de todos ellos convergen en la misma conclusión, los factores genéticos influyen en la esquizofrenia y en la habilidad cognitiva. La magnitud del efecto genético puede ser cuantificada mediante una estadística denominada heredabilidad. La heredabilidad estima qué proporción de las diferencias observadas entre individuos, fenotípicas, pueden atribuirse estadísticamente a diferencias genéticas. Respecto a la esquizofrenia y a la habilidad cognitiva, la influencia genética no solo es significativa sino también considerable. La heredabilidad describe lo que sucede en una población concreta en un momento determinado, no lo que podría suceder o lo que debería suceder. Las diferencias fenotípicas no explicadas por las diferencias genéticas pueden atribuirse al ambiente. De este modo, los estudios genéticos proporcionan la mejor evidencia disponible acerca de la importancia del entorno. Se han identificado numerosos mutantes del comportamiento en organismos tan diversos como bacterias, nematodos, moscas de la fruta, pez cebra y ratones. Cada modelo tiene unas características especiales propias como la capacidad de observar el desarrollo de cada célula en nematodos o la primeras etapas del desarrollo embrionario del pez cebra, la posibilidad de estudiar mosaicos genéticos en la mosca de la fruta o la de suprimir genes específicos en ratón. Se puede explorar el genoma del ratón para identificar locus de los caracteres cuantitativos relacionados con determinados comportamientos, incluso cuando están implicados numerosos genes en estos caracteres complejos, cuantitativos. Los locus de caracteres cuantitativos de ratón pueden ser muy útiles para encontrar locus de Jorge Marquet caracteres cuantitativos candidatos relacionados con el comportamiento en la especie humana debido a la extensa homología sinténica entre los cromosomas humanos y los de ratón. Los análisis de ligamientos en genealogías de familias grandes permite la localización de genes que determinan trastornos monogénicas. Otros diseños de experimentación como el estudio de ligamento en parejas de hermanos afectados pueden identificar ligamentos en trastornos más complejos. Asimismo, también se han puesto a punto técnicas para detectar ligamentos a locus con caracteres cuantitativos y han sido utilizadas para detectar ligamento a un trastorno de lectura. La asociación alélicas, que es una herramienta de análisis que puede detectar locus de caracteres cuantitativos de efecto pequeño, sólo se ha utilizado en la búsqueda de genes candidatos como en estudios de la apolipoproteína E y el Alzheimer de inicio tardío y del receptor de dopamina D4 e hiperactividad. Mediante chips de polimorfismos de nucleótido simple y la técnica de ácido desoxiribonucleico pooling, o análisis de bloques, actualmente es posible emprender una búsqueda sistemática en el genoma, de asociaciones alélicas, es decir, examinar miles de marcadores de ácido desoxiribonucleico a lo largo de los cromosomas. La neurogenética abarca el estudio de los efectos genéticos en la función cerebral, tales como los mecanismos cerebrales implicados en los ritmos circadianos y en el aprendizaje y la memoria. La investigación en este campo utiliza principalmente dos métodos: mutaciones inducidas y mutaciones dirigidas con el fin de diseccionar estos efectos genéticos. El ácido desoxiribonucleico antisentido y los chips de ácido desoxiribonucleico constituyen unas herramientas muy nuevas e importantes para tales investigaciones. En la actualidad, la atención se dirige hacia el estudio de la variación genética que se origina de forma espontánea entre especies, en la cual están implicados numerosos genes y sobre la que actúan los efectos pleiotrópicos de los mismos. Los estudios de genómica funcional que analizan como influyen los genes en el comportamiento incluyen no solo el nivel celular sino también otros niveles superiores de análisis, especialmente el cerebro y el comportamiento del organismo completo. La investigación en neurogenética aprovecha el poder genético de los modelos animales, pero la neurogenética humana constituye una nueva y excitante vía de investigación. Aunque se dispone de escasa información sobre la genética cuantitativa de la deficiencia mental, se ha descubierto un gran número de trastornos monogénicas que originan retraso mental. El trastorno clásico, es la fenilcetonuria, ocasionada por un gen situado en el cromosoma doce. El descubrimiento más reciente corresponde a un gen responsable de la mayoría de casos de retraso mental en varones: el síndrome del X frágil, causado por la repetición de un triplete en el cromosoma X que se expande durante varias generaciones, e impide que se transcriba un gen próximo. Una importante causa de deficiencia mental en mujeres, corresponde al síndrome de Rett. Existen otros trastornos monogénicas, más de cien, que contribuyen a la aparición de deficiencia mental, tales como la distrofia muscular de Duchenne, el síndrome de Lesch yhan y la neurofibromatosis tipo uno. Los genes que originan estas enfermedades son genes grandes con un número considerable de mutaciones diferentes, muchas de las cuales son espontáneas. El ratón ha sido un modelo de gran utilidad para llegar a entender la función de estos genes. Las pequeñas deleciones cromosómicas pueden originar deficiencia mental, como sucede en los síndromes de Angelman, Prader Willi y Williams. La causa más frecuente de retraso mental corresponde al síndrome de Down, los individuos presentan tres copias del cromosoma veintiuno. Jorge Marquet El retraso mental leve generalmente se produce en individuos con cromosomas X en exceso: hombres XXY y mujeres XXX. También surgen algunas discapacidades cognitivas en varones con un cromosoma Y extra y en mujeres con el síndrome de Turner, las cuales solo tienen un cromosoma X. Aunque generalmente la habilidad cognitiva de estos grupos es inferior al promedio de la población en general, muestran un amplio rango de funcionamiento cognitivo. Los estudios de gemelos señalan la existencia de influencia genética en los trastornos del aprendizaje, especialmente en la dislexia y en los trastornos de la comunicación. En cuanto a la dislexia, ya se ha publicado el primer ligamiento a un locus de carácter cuantitativo. Los estudios de selección y de líneas cosanguíneas señalan la existencia de influencia genética en el aprendizaje de los animales, como por ejemplo el célebre estudio de selección, en el cual se seleccionaban generación tras generación ratas listas y tontas según su comportamiento en un laberinto, para tratar de establecer las bases genéticas del aprendizaje. Durante más de setenta y cinco años se han realizado estudios de adopción y de gemelos en relación con la habilidad cognitiva general. Esta investigación ha conducido a una amplia aceptación de que los factores genéticos contribuyen a la existencia de diferencias individuales en relación con la habilidad cognitiva general. Los estudios de familias, de adopción y de gemelos, convergen en la misma conclusión: aproximadamente la mitad de la varianza total de las medidas de la habilidad cognitiva general, puede explicarse por factores genéticos. Las estimaciones de la heredabilidad se ven afectadas por el emparejamiento asociativo positivo, el cual tiene un efecto considerable sobre la habilidad cognitiva general, y la varianza genética no aditiva, dominancia y epistasia. Alrededor de la mitad de la varianza ambiental parece deberse a factores ambientales compartidos. La heredabilidad de la habilidad cognitiva general aumenta a lo largo de la vida mientras que los efectos del ambiente compartido disminuyen durante la niñez, hasta alcanzar niveles insignificantes tras la adolescencia. Loa análisis genéticos longitudinales de los procesos de cambio y de continuidad indican que gran parte de la influencia genética que actúa sobre la habilidad cognitiva general contribuye a la continuidad. Sin embargo, cierta influencia genética afecta al cambio de una edad a otra, especialmente durante la transición de la infancia a la niñez temprana. Se están realizando intentos para identificar algunos de los locus de caracteres cuantitativos responsables de la heredabilidad. Algunos de los genes implicados en las discapacidades cognitivas como la fenilcetonuria y la demencia, también parecen ejercer algún efecto en la variación detectada en el intervalo normal. Otros estudios de genes candidatos aún no han obtenido resultados reproducibles de locus de caracteres cuantitativos, pero ya ha comenzado la identificación de locus de caracteres cuantitativos reproducibles, utilizando un mapa denso de marcadores de ácido desoxiribonucleico. Los estudios de familias sobre habilidades cognitivas específicas, muestran un mayor parecido familiar en cuanto a las habilidades verbales y espaciales que la velocidad perceptual y la memoria. Los test dentro de cada capacidad varían en su grado de parecido familiar. Los estudios de gemelos indican que la mayor parte de este parecido familiar tiene un origen genético, al igual que los estudios de gemelos monocigóticos criados por separado. Los datos de los estudios de adopción realizados a lo largo del desarrollo señalan que la heredabilidad aumenta durante la infancia y que las habilidades cognitivas específicas, genéticamente diferentes, pueden detectarse a la temprana edad de tres años. Las habilidades verbal y Jorge Marquet espacial, muestran una influencia genética considerable, pero sólo una moderada influencia del ambiente compartido. Las mediciones del procesamiento de la información también muestran influencia genética en los pocos estudios de gemelos disponibles, especialmente con respecto a las tareas más complejas. Aunque en la investigación del procesamiento de la información se asume un modelo ascendente según el cual hay diferentes genes influyendo sobre los elementos básicos del procesamiento de la información, los análisis genéticos multivariantes apoyan un modelo descendente según el cual los genes afectan principalmente a la habilidad cognitiva general. La mayor parte de las investigaciones realizadas apoyan un modelo de compromiso, el de los niveles de procesamiento, con efectos genéticos en cada nivel de procesamiento, ascendente, pero también con efectos genéticos que son comunes a todos los niveles de procesamiento, descendente. El modelo de los niveles de procesamiento, por tanto, predice que cuando se detectan genes que están asociados a las capacidades cognitivas, la mayoría de estos genes estarán asociados a las capacidades de toda la jerarquía. Sin embargo, algunos genes serán específicos de determinadas capacidades y no de otras. El alcance considerable de hasta qué punto los efectos genéticos son generales a todo lo largo de las diversas habilidades cognitivas se opone al modelo vigente, el modelo ascendente de la neurociencia cognitiva. Aunque en ocasiones se asume que los test que evalúan el éxito escolar, en realidad evalúan el esfuerzo en lugar de la capacidad, los estudios de gemelos revelan de forma coherente la presencia de una influencia genética en las puntuaciones de tales test. Los análisis a lo largo del desarrollo indican que la heredabilidad aumenta y los efectos del ambiente compartido disminuyen durante la etapa escolar. Los análisis genéticos multivariantes de diversos test de éxito escolar indican que en éstas medidas hay un factor genético general subyacente. Los análisis genéticos multivariantes entre los test de éxito escolar y la habilidad cognitiva general sugieren que la influencia genética en las puntuaciones incluidas dentro del rango que se considera normal se debe en su mayor parte a la influencia genética en la habilidad cognitiva general. Las diferencias entre ambos tipos de test tienen un origen ambiental. El riesgo de aparición a lo largo de la vida de la esquizofrenia se ha estimado en alrededor de un uno por ciento para la población general, un diez por ciento para los parientes de primer grado, sin importar si han crecido juntos o han sido separados por adopción, diez y siete por ciento para gemelos dicigóticos y cuarenta y ocho por ciento para gemelos monocigóticos. Estos resultados indican la existencia de una influencia genética sustancial así como de una influencia familiar ambiental no compartida. Los estudios genéticos de alto riesgo y los estudios de gemelos control sugieren que, dentro de los grupos de alto riesgo, las complicaciones de nacimiento y los problemas de atención en la niñez predicen esquizofrenia, que generalmente ataca al comienzo de la edad adulta. Se ha encontrado influencia genética tanto por el método de estudio de adoptados, como por el método de las familias de los adoptados. Las formas de esquizofrenia más severas pueden ser más heredables que las menos severas. Genes de susceptibilidad a la esquizofrenia pueden estar ligados a los cromosomas seis, trece y veintidós. El gen del receptor de dopamina DRD3, y el gen del receptor de serotonina 5HT2A, juegan también un importante papel. Los datos de familias, de gemelos y de adopción proporcionan una prueba consistente de la influencia genética en el trastorno bipolar. La prueba de la influencia genética es menos clara para la depresión unipolar, aunque la depresión más severa y la depresión de aparición temprana muestran una influencia genética mayor. La descendencia de gemelos Jorge Marquet monocigóticos discordantes para la depresión bipolar muestra el mismo riesgo del diez por ciento para trastornos del estado de ánimo, tanto si se trata de la descendencia del gemelo afectado como del no afectado. Se han publicado algunos ligamientos y asociaciones a genes candidatos, pero requieren confirmación. El estudio genético de los trastornos de ansiedad acaba de comenzar y los resultados son dispares. Se ha informado de alguna evidencia de influencia genética sobre el trastorno de pánico, el trastorno de ansiedad generalizada, el trastorno obsesivo compulsivo y el trastorno de estrés post traumático. También se ha comunicado de alguna influencia genética sobre el trastorno somatoforme y los trastornos de alimentación, especialmente la anorexia. La investigación genética ha comenzado a aplicarse a los trastornos que aparecen en la infancia. Los estudios de gemelos han mostrado que el autismo es altamente heredable. La categoría de déficit de atención y comportamiento destructivo y déficit de atención con hiperactividad, es altamente heredable, el trastorno de conducta por su parte muestra una menor influencia genética y una mayor influencia del ambiente familiar compartido. También se han publicado algunas evidencias de influencia genética para tics crónicos y enuresis. La investigación genética sobre la personalidad en distintas situaciones y en distintos momentos sugiere que los genes son en gran parte responsables de la continuidad y que los cambios se deben en gran medida a factores ambientales. Algunos trabajos de investigación indican que la heredabilidad aumenta durante el desarrollo. Entre las nuevas direcciones de investigación se encuentra el uso de técnicas de evaluación, distintas de los cuestionarios de autoevaluación, y el estudio del papel de la personalidad en la explicación de la influencia genética sobre las medidas ambientales. Otra nueva dirección, es el estudio del área fronteriza entre personalidad y psicología social. Investigaciones recientes han encontrado evidencias de la existencia de influencia genética sobre las relaciones sociales, la autoestima, las actitudes y los intereses vocacionales. La investigación genética sugiere que, al menos bajo ciertas condiciones, puede existir una variación continua en las diferencias individuales que vaya desde la personalidad normal a trastornos de la personalidad y de éstos a las psicopatologías. La variación genética en el neuroticismo es responsable en gran parte de la variación genética en la ansiedad y la depresión. También se ha demostrado la existencia de solapamiento genético entre trastornos de personalidad y psicopatologías: entre el trastorno de personalidad esquizotípica y la esquizofrenia y entre el trastorno de personalidad obsesivo compulsiva y el trastorno de ansiedad obsesivo compulsivo. La relación entre el trastorno de personalidad antisocial y el comportamiento criminal también puede deberse en parte a la influencia genética. Para síntomas de trastorno de personalidad antisocial y para antecedentes penales, la influencia genética aumenta y la influencia del ambiente compartido disminuye a medida que se va pasando de la adolescencia a la edad adulta. También se ha encontrado alguna evidencia de interacción genotipo ambiente para el comportamiento criminal, ya que las mayores tasas de comportamiento criminal se encontraban en adoptados cuyos padres tanto adoptivos como biológicos tenían antecedentes penales. El peso corporal presenta heredabilidades altas, de alrededor del setenta por ciento, e influencia poco importante del ambiente compartido. Los efectos genéticos sobre el peso son muy estables desde la infancia, aunque existe alguna evidencia de cambio genético. La obesidad es objeto de una intensa investigación molecular debido al reciente descubrimiento de los genes implicados en la obesidad Jorge Marquet en ratones. Los resultados de los estudios de gemelos y de adopción sobre alcoholismo son muy variados, pero en conjunto sugieren una heredabilidad moderada en varones y una heredabilidad modesta en mujeres. El alcoholismo de aparición temprana y el alcoholismo más severo parecen ser más heredables. La psicofarmacogenética es un área de investigación muy activa que utiliza al ratón como modelo animal para el estudio de uso y abuso de drogas, especialmente alcohol. Estudios de selección han documentado la existencia de influencias genéticas en muchas respuestas conductuales a drogas. Se han identificado locus de caracteres cuantitativos para conductas relacionadas con las drogas en ratón. Se ha encontrado influencia genética moderada para la cantidad que se fuma y la persistencia del hábito. La influencia ambiental compartida juega un papel fundamental en la iniciación del tabaquismo. La investigación con ratones demuestra que existe influencia genética sobre la sensibilidad a prácticamente todas las drogas objeto de abuso. En humanos, incluso la exposición a drogas puede estar influenciada por factores genéticos. Recientes investigaciones genéticas en psicología de la salud muestran una influencia genética moderada sobre la respuesta cardiovascular al estrés. El ambiente familiar compartido parece tener poco efecto. Sorprendentemente, pocos estudios en psicología han tenido por objeto la segunda mitad de la vida. o obstante, la demencia es una de las áreas de investigación más activa en genética molecular. El mejor ejemplo de un locus de caracteres cuantitativos en psicología, es la asociación entre la apolipoproteína E y la demencia de aparición tardía. Los pocos estudios de gemelos y de adopción sobre rasgos psicológicos en la vejez producen, generalmente, resultados similares a los encontrados en edades más tempranas. Los indicadores de calidad de vida en edades avanzadas también muestran alguna influencia genética. Darwin propuso que las especies evolucionan unas a partir de otras. La variabilidad hereditaria entre individuos provoca diferencias en la eficacia reproductiva. Este proceso de selección natural hace que las especies cambien y puede llevar a nuevas especies que raramente se cruzan. Las lagunas en la teoría de la evolución se produjeron debido a que el mecanismo de la herencia, el gen, no era comprendido en tiempo de Darwin. La selección natural afecta al comportamiento de la misma forma que afecta a la anatomía. La sociobiología es una ampliación de la teoría evolutiva que se centra en la eficacia biológica ampliada y la selección familiar. La genética de poblaciones, es el estudio de las frecuencias alélicas y genotípicas en las poblaciones y de las fuerzas, como la selección natural, que hacen que cambien estas frecuencias. La selección estabilizadora de cualquier tipo, como la selección dependiente de frecuencia, aumenta la variabilidad genética de la población. La cosanguinidad ejerce un efecto pequeño en la variabilidad genotípica general, ya que es relativamente rara en la población. El apareamiento asociativo positivo aumenta la variabilidad genotípica de forma acumulativa a lo largo de las generaciones. Los psicólogos evolutivos centran su atención en características universales de nuestra especie como el uso natural del lenguaje, la mayor inversión de las madres en el cuidado de la descendencia y las expresiones faciales comunes a todas las culturas. Las comparaciones entre especies también son útiles para comprobar hipótesis sobre adaptaciones del comportamiento o instintos. Este nivel de análisis, que considera el comportamiento típico de una especie en una escala de tiempo evolutiva, es distinto del habitual en la investigación en genética del comportamiento, que se centra en los orígenes genéticos y ambientales de las diferencias individuales en poblaciones determinadas dentro de la especie. Existe un creciente interés por Jorge Marquet integrar ambas perspectivas. Las influencias ambientales operan en gran medida de forma no compartida, haciendo a los niños que crecen en la misma familia distintos unos de otros. Las diferencias entre los miembros de las parejas de gemelos monocigóticos proporcionan una prueba directa del ambiente no compartido. Los intentos de identificar fuentes específicas de ambiente no compartido indican que muchas experiencias de los hermanos son diferentes. Algunas de estas diferentes experiencias de los hermanos están relacionadas con los efectos psicológicos. Sin embargo, las fuentes de ambiente no compartido siguen siendo difíciles de encontrar debido a que las diferencias psicológicas y de experiencia entre los hermanos están en parte determinadas genéticamente. Sin embargo, antes de llegar a la conclusión de que el ambiente no compartido se debe a la casualidad, es necesario continuar la investigación de las posibles fuentes sistemáticas de ambiente no compartido. Las medidas ambientales de uso generalizado en psicología muestran influencia genética. En la mayor parte de los trabajos de investigación se han utilizado cuestionarios sobre el ambiente familiar, pero también se han encontrado evidencias de influencia genética por medio de métodos observacionales y medidas del ambiente ajeno a la familia. En ello están implicados tres tipos de correlación genotipo ambiente: pasivo, evocativo y activo. Los resultados de tres métodos para detectar correlación genotipo ambiente sugieren que el tipo pasivo es el más importante en la infancia. Una teoría del desarrollo predice que las formas evocativa y activa de correlación genotipo ambiente adquieren mayor importancia en etapas posteriores del desarrollo. Los estudios animales han proporcionado ejemplos de comportamientos en los que factores ambientales difieren en función del genotipo, ejemplos de una sensibilidad genética al ambiente que se conoce como interacción genotipo ambiente. Identificar la interacción genotipo ambiente es más difícil para el comportamiento humano. Se han encontrado algunos ejemplos en los que los ambientes estresantes afectan principalmente a los individuos con riesgo genético. Jorge Marquet Capítulo 10 Psiquiatría eurogenética Jorge Marquet GE GCPII HES6 COMT APN SLC6A4 5HTT LPR NAP5 DPY 19L3 ANK3 5LIT RK2 ROR1 RGS5 BTBD16 BDNF DGKH OLIG2 OLIG2 PIP4 K2A DTNBP1 HRH AVP R1B G72 GRM3 M22 AVP R1B GABA AR SQSTM 1/p62 GSK3 NR3-A FRa SNAP25 NRG1 DTNBP CSF2RA IL3RA MARCADOR NAAG SNPs-1099 Val108/Met158 +45e2+276i2 Rs4795541 Rs25531 Rs5907577 Rs2111504 C150rf53 Rs11208285 Rs4657247 Rs11208285 Rs7078071 Val66Met 36TaqSNPs Rs762237 Rs2834072 Rs1417374 Rs1409395 Gly191Arg Rs3916965 Rs2391191 Rs778293 Gly191Arg 1H101R Sp1 ps1/ps2 Factor 88 K303R Cfos hapNR P163S Rs4129148 ISOFORMAS UBICACIO Cromosoma 4 Cromosoma 10 Cromosoma 8 Cromosoma 2 Cromosoma 6 Cromosoma 8 Cromosoma 10 Cromosoma 19 Cromosoma 19 Cromosoma 1 Cromosoma 1 Cromosoma 1 Cromosoma 16 Cromosoma 6 Cromosoma 10 Cromosoma 4 Cromosoma 4 Cromosoma 10 Cromosoma 10 PATOLOGIA Esquizofrenia Depresión > ADHD Adicciones Ansiedad Ansiedad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Alzheimer Bipolaridad Esquizofrenia Esquizofrenia Depresión > Adicciones Esquizofrenia Esquizofrenia Ansiedad Ansiedad Alzheimer Alzheimer Bipolaridad Adicciones ADHD Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Val/Met G/G A/G y S/L L/L y S/L Val/Met G/A G/A T/T G/A C/P P/P A/P L/L B/A P/F C/C Cromosoma 9 Cromosoma 6 Cromosoma 1 Cromosoma 2 Cromosoma 9 Cromosoma 10 Cromosoma 1 Cromosoma 3 Cromosoma 1 Cromosoma 3 Cromosoma 12 Cromosoma 8 Cromosoma 6 Cromosoma X Jorge Marquet DYNC 2H1 PIC3C3 TRAR4 DGKH TFRC RPLPO ACTB POLR2 B2M GAPDH 22q 11DS DARP P32 GSK3b H3K9me 5-HTT NAAG1 S100B DNMT DISC1 MAOA GRM4 GRM7 GRID1 Erb 4 COMT LEPR SLC6A 4/5HTT LPR PALB2 MYO5B TSPAN8 CACNA 1C FYN BAC CNP GALC MAG MOG BDNF LCPR2 ZNF 804A PDE11A SLC6A Rs11225703 Rs2848745 Rs4305745 Rs9315885 Rs6973208 Rs7216231 Rs4263170 Rs2634132 Rs6416672 Rs9287612 Rs1906930 Rs907094 Rs2369180 Rs3094567 Stin2VNTR GCPII Rs1345679 DNMT3a/b Rs4568123 MAOA-u VNTR Rs12491620 Rs450099 Rs3814614 Rs3491230 Rs2075507 Rs1137101 Alelo S T/T Val/Met Cromosoma 11 Cromosoma 18 Cromosoma 6 Cromosoma 13 Cromosoma 21 Cromosoma 20 Cromosoma 22 Cromosoma 21 Cromosoma 22 Cromosoma 20 Cromosoma 22 Cromosoma 22 Cromosoma 2 Cromosoma 12 Cromosoma 2 Cromosoma 20 Cromosoma 12 Cromosoma 3 Cromosoma 2 Cromosoma 10 Cromosoma 6 Cromosoma 6 Cromosoma 4 Cromosoma 21 Cromosoma 11 Cromosoma 7 Cromosoma 2 Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Esquizofrenia Bipolaridad 180/10 Met/Val S/S Rs420259 Rs4939921 Rs1705236 Rs1006737 Rs6916861 RP11-527H14 Rs2397216 Rs2013456 Rs8723491 Rs2358721 C270T Rs1344706 Rs3770018 Alelo S A/A Cromosoma 16 Cromosoma 18 Cromosoma 12 Cromosoma 12 Cromosoma 6 Cromosoma 21 Cromosoma 16 Cromosoma 15 Cromosoma 20 Cromosoma 3 Cromosoma 15 Cromosoma 4 Cromosoma 2 Cromosoma 17 Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Bipolaridad Depresión > Depresión > T/G C/T A/G S/S Jorge Marquet 4/5-HTT LPR NET T182C 5-HTT LPR RNF41 GFAP ALDH 1L1 PDE4D BRCA RNF41 DRD5 DRD4 SLC6A 4/5-HTT LPR DDC COMT PER1 NPAS2 PRK CB1 CDH10 CDH9 SG2C CTN ND2 TRIO MATE1 UCP3 RB3 TNFa LPTR ESR2 PDYN CYP19 OLIG2 HMGCR ABCA1 NCA PD2 VEGF CAT53 HFE FKBP12 BACE1 X25 Rs3263048 Rs6382031 C57BL6/J Rs5474389 Rs7638643 Rs702543 Rs309724 C57BL6/J Alelo 48bp Alelo 148bp Alelo S C/C S/S C/L A/L Cromosoma 12 Cromosoma 12 Cromosoma 10 Cromosoma 14 Cromosoma 4 Cromosoma 5 Cromosoma 7 Cromosoma 10 Cromosoma 4 Cromosoma 11 Cromosoma 2 Depresión > Depresión > Depresión > Depresión > Depresión > Ansiedad Ansiedad Ansiedad ADHD ADHD ADHD C/A C/L C/A C/A S/L Rs6592961 Rs6322836 Rs6416892 Rs1811399 Rs3785392 Rs4307059 Rs4317159 7SNPs-a 5SNPs-a 4SNPs-a G64D -55C-T Trp64Arg G308A Lys656Arg Rs4986938 Rs1997794 Rs12907866 Rs762237 Rs3761740 Rs2422493 Rs7311174 Rs699947 H63D C282Y GFAP Rs583860 Rs3487216 Cromosoma 7 Cromosoma 4 Cromosoma 17 Cromosoma 2 Cromosoma 16 Cromosoma 9 Cromosoma 9 Cromosoma 8 Cromosoma 5 Cromosoma 5 Cromosoma 6 Cromosoma 2 Cromosoma 3 Cromosoma 6 Cromosoma 12 Cromosoma 6 Cromosoma 7 Cromosoma 4 Cromosoma 2 Cromosoma 7 Cromosoma 4 Cromosoma 12 Cromosoma 9 Cromosoma 6 Cromosoma 6 Cromosoma 21 Cromosoma 12 Cromosoma 9 ADHD ADHD Autismo Autismo Autismo Autismo Autismo Adicciones Adicciones Adicciones Adicciones T.Alimentación T.Alimentación T.Alimentación T.Alimentación Dem.Vascular Parkinson Alzheimer Alzheimer Alzheimer Alzheimer Alzheimer Dem.Vascular Alzheimer Alzheimer Alzheimer Alzheimer Ataxia de G/D C/T T/A G/A L/A T/T G/G C/A G/A Jorge Marquet Friederich Alzheimer Down Adicciones Parkinson Parkinson Parkinson Parkinson Parkinson Parkinson Parkinson Alzheimer Alzheimer Alzheimer Migraña Autismo Autismo Autismo Niemann Pick Niemann Pick Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia espino Cerebelosa Ataxia espino Cerebelosa Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia espino Cerebelosa Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia Espino Cerebelosa Ataxia Episódica Ataxia Episódica Ataxia de Friederich SORL1 SORL1 GABA SNCA PARKIN LRRK2 UCHL1 DJ-1 PINK MAPT STAR EIF4 EBP1 ADRB3 DBH HTR3A MTNR1B SLC7A5 NPC1 NPC2 SCA1 SCA2 SCA3 SCA4 SCA5 Rs556349 Rs536360 Rs3245671 Rs243918 Rs267183 Rs657234 Rs523912 Rs162823 Rs876129 Rs167823 Rs567823 Rs32478 Rs432912 1021-ct Rs1150220 Rs10830962 Rs1007631 pC100S pP237L 6p23 12q24.1 14q21 16q22.1 11q T/C C/C Cromosoma 12 Cromosoma 2 Cromosoma 4 Cromosoma 4 Cromosoma 6 Cromosoma 4 Cromosoma 3 Cromosoma 6 Cromosoma 4 Cromosoma 6 Cromosoma 10 Cromosoma 12 Cromosoma 10 Cromosoma 14 Cromosoma 12 Cromosoma 11 Cromosoma 16 Cromosoma 10 Cromosoma 10 Cromosoma 6 Cromosoma 12 Cromosoma 14 Cromosoma 16 Cromosoma 11 Cromosoma 19 Cromosoma 3 Cromosoma 13 Cromosoma 3 Cromosoma 22 Cromosoma 15 Cromosoma 12 Cromosoma 12 Cromosoma 19 Cromosoma 9 C/T S/L S/L CACNAIA 19p13.1 SCA7 SCA8 SCA9 SCA10 SCA11 CTGB37 3p21.1 13q21 3p21.1 22q3 15q14 12p KCNA1 12p13 CACNAIA 19p13.2 FRDA1 9q13 Jorge Marquet ATM TTPA IOSCA 11q22 8q13 10q23 Cromosoma 11 Cromosoma 8 Cromosoma 10 Ataxia Telangiectasia Ataxia por Deficit Vit. E Ataxia Cerebelosa Infantil Marcadores Precoces Cuando hablamos de las neuropsicomoléculas para el tratamiento de las demencias, ya sean ellas degenerativas, vasculares o mixtas, debemos tener en claro que las mismas nos serán de utilidad solamente si logramos diagnosticar la patología en su estadio 1 de evolución, que es cuando el paciente presenta solamente trastornos cognitivos, pues ya en los estadios 2 y 3 cuando se agregan los trastornos motores, las alteraciones de conducta, los desórdenes sensoperceptuales y la desregulación de los relojes biológicos, es muy poco lo que podemos hacer para detener el proceso con las herramientas químicas con que contamos al día de la fecha. El tener en claro esta situación es lo que nos obliga a pensar en la necesidad de un diagnóstico precoz y por supuesto en poder realizar prevención. Para poder lograr determinar la aparición de la patología precozmente contamos con 1 a ayuda de los marcadores neuroquímicos, de las neuroimágenes y de los tests neuropsicológicos. Y para realizar prevención debemos tener presentes los conceptos de neuroprotección, neurorescate y neuroactivación. Se entiende por neuroprotección todas aquellas medidas de tipo químico que tiendan a evitar el gasto energético en la primera neurona, la lisis osmótica y los Jorge Marquet procesos ligados al calcio en la segunda neurona, las consecuencias de las mutaciones genéticas, como el desarrollo de la vía amiloidogénica, y los procesos de oxidación tales como la peroxidación del óxido nítrico, transformándolo en peroxinitrilo. Se entiende por neurorescate todas aquellas medidas de tipo químicas que tiendan a evitar que grandes poblaciones neuronales mueran a causa de la hipoxia, de la anoxia, de la isquemia, del hipoflujo o de la hipoglucemia. Se entiende por neuroactivación a todas aquellas medidas de tipo químicas que tiendan a promover los procesos de fijación de memoria tales como la potenciación a largo plazo y la potenciación a corto plazo, promover la neurotransmisión del ácido araquidónico y lograr que el óxido nítrico sea metabolizado hacia nitrosonio. Justamente, como la mayoría de las moléculas que usaremos para trabajar con estos pacientes son de diseño, y tienen su target en los procesos moleculares que generan los trastornos demenciales es que es necesario conocer las diversas hipótesis que la biología molecular propone para explicar la destrucción neuronal. La primera hipótesis que se planteó fue la histopatológica y surgió del estudio de cerebros postmortem de pacientes portadores de demencia. Se describió la presencia de placas seniles y ovillos neurofibrilares como elementos característicos de estos cerebros. Las placas seniles constituidas por un péptido beta amiloide que al ser insoluble no permitía que las apolipoproteínas se unieran a él y lo clivarán fuera de la neurona, situación que marcaba la diferencia con los cerebros que mostraban un envejecimiento normal, ya que esos presentaban un péptido beta amiloide soluble, permitiendo a las apolipoproteínas unirse a él y clivarlo fuera de las neuronas. Los ovillos neurofibrilares se formaban como resultado de una proteína MAP2, que es la encargada de mantener la citoarquitectura y el citoesqueleto de la neurona, que se mantenía activa y fosforilada, por motivos que los investigadores no podían explicar en ese momento, y de esa manera daba origen a la proteína TAU la cual era el principal constituyente de dichos ovillos en los pacientes con degeneración cerebral, situación que también marcaba diferencias con los cerebros que envejecían normalmente ya que en ellos por la acción neuroprotectora de las apolipoproteínas E2 y E3 la MAP2 se mantenía inactiva y desfosforilada, no dando posibilidad a la formación de la TAU. La segunda hipótesis planteada fue la genética y vino a completar el conocimiento de la histopatológica, aclarando algunas dudas o incógnitas que dejaba la anterior. Hablaba de mutaciones de genes que codifican para presenilinas 1 y 2, de genes que codifican para proteínas precursoras de amiloide y de genes que codifican para las apolipoproteínas E. Con relación a la mutación en los genes que codifican para presenilinas, principalmente la 1, originaban una sobreregulación de las hidrolasas, con formación de endosomas y lisosomas tardíos, los cuales secretaban catepsina D y cistina C, teniendo esto como consecuencia un adelantamiento de los procesos de apoptosis, o sea, la muerte celular programada, ocasionando de esta manera a los cincuenta años lo que en realidad debía ocurrir a los ochenta o noventa. Con respecto a la mutación en los genes que codifican para !a proteína precursora de amiloide, motivaba la aparición de un péptido beta amiloide de cadena larga con sectores aberrantes del 25 al 35 en su secuencia aminoacídica, y este era el motivo de la facilidad de agregación de las placas seniles. Y finalmente la mutación de los genes que codifican para las apolipoproteínas E venía a explicar el porqué de la actividad permanente de la proteína MAP2, ya que Jorge Marquet al formarse el bialelo E4, la MAP2 se mantiene fosforilada y activa y así es como da origen a la proteína TAU y ésta a los ovillos neurofibrilares. La tercera hipótesis es la mitocondrial, considerando que el AD mitocondrial posee la información genética que codifica para 13 proteínas que constituyen la cadena de transporte de electrones con la finalidad de producir energía. La mutación en el último componente de esta cadena disminuye la actividad de la enzima citocromo C oxidasa dando un comportamiento aberrante de los electrones, que reaccionan descontroladamente frente al oxígeno, liberan gran cantidad de radicales libres y vacían los depósitos intramitocondriales e intrareticulares de calcio, todo lo cual conduce a una muerte neuronal segura. La cuarta hipótesis es lade los aminoácidos cerebrales excitatorios, tales como el glutamato y el aspartato. Se basa en la descripción del gasto energético de la primera neurona, la lisis osmótica y los procesos ligados al calcio en la segunda neurona y en la sobreregulación de los receptores glutamatérgicos postsinápticos. Es necesario entender que los aminoácidos cerebrales excitatorios son el único sistema de neurotransmisión cerebral que funciona con un feed back positivo, o sea que cuando por anoxia o hipoflujo se libera en la sinapsis excesiva cantidad de glutamato, el sistema no posee autorreceptores en la membrana presináptica, que indiquen la necesidad de frenar la síntesis y la liberación del glutamato. Esto conduce a un verdadero encharcamiento de la sinapsis con glutamato, y el único recurso que tiene el sistema para limpiar esa sinapsis encharcada son las bombas de transporte activo de la primer neurona y de la glía. Ahora bien, estas bombas introducen al glutamato contra gradiente, y es por ello que necesitan de una molécula de ATP para funcionar. Tanto trabajan con la finalidad de limpiar la sinapsis y tanta energía utilizan, que acaban por agotar a la neurona produciendo lo que se denomina, el gasto energético de la primera neurona. La sobre estimulación que realiza el glutamato en exceso sobre el receptor postsináptico AMPA I, origina la sobre regulación del receptor con gran entrada de sodio a la segunda neurona. Al sodio lo acompaña agua, dando lugar a un verdadero edema celular que termina literalmente haciendo estallarla neurona, mediante el proceso denominado lisis osmótica de la segunda neurona. Igualmente hay sobre estimulación del receptor postsináptico MDA, el cual ve superado sus mecanismos inhibitorios ejercidos por el GABA, por las poliaminas reguladoras espermina, espermidina y arcaína, por el coagonista glicina y por el bloqueador fisiológico magnesio. Al ser superada la regulación entra calcio en forma desmedida, el cual activa a las proteasas y endonucleasas intracelulares dando origen a gran cantidad de radicales libres que terminarán en la muerte neuronal, estableciendo los denominados procesos ligados al calcio en la segunda neurona. Debe agregarse a esta situación la sobre estimulación de los receptores postsinápticos AMPA II o metabotrópicos que activarán el segundo mensajero inositol trifosfórico el cual originará la liberación de calcio de los depósitos intra mitocondriales e intrareticulares del interior de la segunda neurona, calcio que se va a sumar al pool de calcio ingresado por los receptores MDA y por los receptores voltaje dependientes de calcio, y que va a actuar directamente sobre el óxido nítrico y lo va a transformar en peroxinitrilo, que como sabemos es un potente tóxico celular. La siguiente hipótesis es la colinérgica, considerando como precursores de la acetil colina a la colina de síntesis intra neuronal y a la ingresada por la dieta, y a la acetil coenzima A producto de la glucosa mitocondrial. Ambos precursores por acción de la enzima colina acil transferasa dan origen a la acetil colina, la cual va a Jorge Marquet ser degradada por otra enzima, la acetil colinesterasa en colina y serina, que serán recapturadas por una bomba de alta potencia. Pues bien, durante los procesos neurodegenerativos tanto la colina como la acetilcolina disminuyen bruscamente sus tenores y la neurona con gran necesidad de compensar toma colina de la membrana iniciando los procesos de autocanibalismo, que comienzan destruyendo la membrana y terminan destruyendo la neurona completa. Por otra parte una de las funciones de la acetilcolina en cantidades fisiológicas es regular en baja a la dopamina y a la noradrenalina y regular en alza a la serotonina. En las demencias cuando cae el nivel de la acetilcolina, se disparan en alza dopamina (alteraciones sensoperceptuales) y noradrenalina (trastornos de conducta) y cae bruscamente serotonina (trastornos cognitivos y alteración de los relojes biológicos). La hipótesis inmunológica se refiere a la citokinas inflamatorias, los neuropéptidos y los factores de crecimiento. Las citokinas como la interleukina 2 tienen como acción inhibir la liberación de la acetil colina, los péptidos 1-28, 1-40 y 1-43 que son antagonistas de los receptores muscarínicos 2 presinápticos, los cuales son autorreceptores y tienen a su cargo la regulación de la liberación de la acetilcolina. La desregulación de estos receptores por acción de dichos péptidos también origina la inhibición de liberación de acetilcolina. Finalmente los factores de crecimiento insulínicos 1 y 2 tienen propiedades neuroprotectoras ya que protegen a las neuronas de la acción del péptido amiloide A. Las hipótesis moleculares actuales hablan del alto tenor de galanina en corteza de cerebros con Alzheimer, siendo la galanina la responsable de modular negativamente a acetilcolina y positivamente a noradrenalina; el exceso de galanina originaría una verdadera inhibición colinérgica (trastornos cognitivos) y una exaltación noradrenérgicca (alteraciones de conducta, wandering, pacing, carpoligía). También refieren alto nivel de prohormona convertasa PC7 que sería la responsable del aumento de la proteína precursora de amiloide, mutada genéticamente la cual daría origen al péptido beta amiloide de cadena larga aberrante. Se describe asimismo la teoría de la transglutaminasa aumentada en cerebros con neurodegeneración, la cual formaría una proteína TAU diferente a la que aparece cuando la MAP2 se mantiene activa y fosforilada, ya que esta nueva TAU destruiría directamente los microtúbulos y los neurofilamentos. Esta vía estaría estimulada por la alfa secretasa y sería inhibida por la alfa antitripsina. También se habla de los receptores membranales RAGE, como responsables de la génesis de la vía amiloidogénica y del mal clivaje de la proteína precursora de amiloide, situación que ha llevado a los investigadores a experimentar con los agonistas de los receptores nicotínicos subtipo high, que serían inhibidores de los receptores RAGE. La última teoría sería la que describe a la proteína precursora de amiloide, activando al péptido amiloide A, el cual además de formar parte en la constitución de las placas seniles, estimularía la actividad de la proteína acídica fibrilar glial, siendo ambos elementos responsables de neurodegeneración. La enfermedad de Alzheimer (AD) es la forma más común de demencia debilitante y progresiva. Afecta 1 de cada 10 individuos mayores de 65 años. Posee un fuerte componente genético, pero además existen factores ambientales y metabólicos que juegan un rol fundamental en el desarrollo de la misma. La neurodegeneración en AD se caracteriza por una prominente atrofia de estructuras corticolímbicas con pérdida neuronal importante, formación de ovillos Jorge Marquet neurofibrilares y placas seniles, proliferación neurítica aberrante y depósito de beta amiloide. La necesidad de contar con un diagnóstico precoz de comienzo de enfermedad, para poder instalar el tratamiento abocado a la neuroprotección, hace que desde el punto de vista bioquímico se trabaje para encontrar marcadores moleculares de inicio del proceso neurodegenerativo. Dentro de los marcadores bioquímicos para AD se encuentran: Apo E (hipótesis genética) Beta amiloide (Ab) Proteína Tau Pero existen dos nuevos marcadores: ct12 y TP (proliferación aberrante) sobre los que nos vamos a referir a lo largo de esta lectura. En AD los hallazgos microscópicos más importantes son las placas neuríticas seniles y los ovillos neurofibrilares. Estas dos formaciones patológicas se acumulan en pequeña cantidad durante el envejecimiento normal del cerebro, pero aparecen en cantidades excesivas en la demencia del AD. Beta amiloide El núcleo central de las placas neuríticas contiene Ab y además depósitos de proteoglicanos, apo E y d-1-antiquimiotripsina y está rodeado de neuronas degeneradas y macrófagos. El Ab se origina por cu vaje de una proteína llamada APP (proteína precursora de amiloide), es una proteína transmembranal que confiere protección a la neurona y tiene funciones neurotróficas. El gen que codifica la proteína APP se encuentra localizado en el cromosoma 21 y por mutación del mismo origina una proteína APP con mayor vulnerabilidad a ser atacada por enzimas proteolíticas llamadas g-secretasas, que clivan este precursor generando cadenas proteicas de Ab de longitud variable: b amiloide 1-42 aa ( 42 aminoácidos ) b amiloide 1-40 aa ( 40 aminoácidos ) La biogénesis intracelular de Ab genera un pool inicial de Ab soluble intracelular, que por mecanismos aún no muy claros, atraviesa la membrana y pasa a formar parte del pool soluble extracelular de Ab. Así coexisten ambos pooles en delicado equilibrio. Cuando este equilibrio se ve desplazado hacia la formación de Ab soluble extracelular se ve favorecida su precipitación dando lugar a la formación de la placa neurítica o el depósito perivascular. El pool de Ab intracelular se encuentra casi en su totalidad formado por cadenas polipeptídicas de Ab 42 aminoácidos. Dependiendo los niveles de Ab insoluble extracelular en gran parte de la capacidad del espacio extracelular de captar Ab 42 soluble, es decir de cuan facilitado tenga el pasaje a través de la membrana, y de la falla en los mecanismos que normalmente remueven Ab extracelularmente en el cerebro. Se postulan hipótesis sobre la presencia de iones Zn en el espacio extracelular en cantidades elevadas en pacientes con AD, responsables en parte del proceso de conversión de Ab soluble en placa. Cuando la concentración de Zn extracelular está muy aumentada, éste produce una espectacular precipitación de Ab por aumento de su viscosidad. El Ab es una metalo proteína que tiende a unir Zn fisiológicamente. Este se fija a manera de sombrilla cubriendo el sitio empleado por ciertas enzimas catalíticas encargadas de limpiar o barrer con las redes de Ab extracelular, y así, al evitar Jorge Marquet este proceso fisiológico, permite que se formen dímeros, trímeros y tetrámeros de Ab que inducen su precipitación. El Ab es tóxico para la neurona cuando se encuentra formando placas. Con el advenimiento de técnicas inmunoquímicas altamente sensibles y específicas, ha sido posible cuantificar ambos pooles de Ab cerebrales. Un grupo de investigadores australianos dirigidos por el Dr. McLean, trabajó con trozos de cerebro de corteza frontal de pacientes con AD. Se cuantificó el número de ovillos neurofibrilares y de placas neuríticas por mm3, empleando técnicas inmunohistoquímicas usando anticuerpos monoclonales anti Tau y 1E8 Ab. De igual manera se cuantificó el pool soluble e insoluble de Ab por ug/g de tejido. Un trabajo publicado en Ann eurology (1999) correlaciona los niveles de Ab en fluido cerebroespinal y AD. Se estudiaron pacientes con AD, clasificados en grupos según el grado de deterioro cognitivo, empleando la escala de Mini Mental (Examination State Mini Mental, MMSE). Según el score obtenido se dividió a estos pacientes en los siguientes grupos: Pacientes con AD leve (MMSE > 20) Pacientes con AD moderado (MMSE 11-20) Pacientes con AD severo (MMSE <11) También se estudiaron: Pacientes con depresión mayor, según criterios del DSMIV, que no presentaban signos de deterioro cognitivo Pacientes con deterioro cognitivo leve (MCI) Pacientes control: adultos sanos Se extrajo LCR por punción lumbar en el que se cuantificó el nivel de Ab 42, por técnicas de anticuerpos monoclonales, obteniendo los siguientes resultados. De estos valores se concluye: El valor promedio de Ab 42 está muy aumentado en pacientes con AD leve y en pacientes con depresión, con respecto al valor obtenido en la población control. A medida que la enfermedad progresa, el valor promedio de Ab 42 disminuye, acercándose, en estadios graves, al valor promedio del grupo control. La misma experiencia se realizó con el dosaje de Ab 40, obteniendo los siguientes resultados: Los niveles promedios de Ab 40 en todos los grupos de pacientes estudiados, fueron significativamente menores al promedio del grupo control. Conclusiones El dosaje de Ab 42 en LCR es un marcador precoz de comienzo de enfermedad. El monitoreo de Ab 42 a lo largo de la misma, es un índice de severidad de la neurodegeneración. El dosaje de Ab 40 en LCR es un indicador de patología instalada. ct12 (hipótesis inflamatoría/inmunológica) Se ha encontrado una proteína llamada ALZAS (Alzheimer Disease Associated) presente en pacientes con AD, pero no en sujetos sanos. Esta proteína se origina por mutación del cromosoma 21, en el gen que codifica para APP, pero específicamente en el axón 16 y 17, lo que favorece dicha transcripción. Jorge Marquet También presenta una secuencia Ab 42, una región transmembrana, y una secuencia de 12 aminoácidos carboxilo terminal que es altamente expresada en leucocitos y en neuronas corticales e hipocampales de pacientes con AD. Esta secuencia de 12 aminoácidos llamada ct12 es fuertemente antigénica y cuando es expresada actúa como disparador del sistema inmune, dando lugar a la aparición de anticuerpos anti ct12. Se ha sugerido que esta respuesta autoinmune parece ser un factor de iniciación del proceso inflamatorio en pacientes con AD, y que comienza, aún antes, de manifestarse las alteraciones cognitivas. Así, la inflamación juega un rol significativo en la patogénesis del AD, demostrado por el efecto logrado con el tratamiento con drogas antiinflamatorias, en el desarrollo y disparo temprano de la enfermedad. El nivel en suero de anticuerpos anti ct12 puede ser empleado como marcador presintomático de AD, sugiriendo esto que el sistema inmune modula la enfermedad. Este marcador se encuentra en etapa de investigación en otras patologías neurodegenerativas, para esclarecer aún más, su empleo como marcador precoz. TP: Proteína de Hebra euronal TP o proteína de hebra neuronal comprende una familia de moléculas proteicas expresadas en cerebro y en líneas celulares de tumores neuroectodermales, y es sobre expresada en pacientes con AD. Fuertemente involucrada en procesos de crecimiento axonal, la expresión de TP está incrementada en células neuronales durante su proliferación, diferenciación, desarrollo cerebral y neurodegeneración como en el AD. Estudios in vitro, demostraron up regulation de TP, fosforilación y traslocación desde la zona perinuclear hacia los conos de crecimiento neuríticos cuando se induce crecimiento y diferenciación de neuronas en cultivos. TP es funcionalmente importante en la plasticidad sináptica y en procesos de reparación neuronal. Los primeros estudios en el año 1989, demostraron con técnicas de inmunoprecipitación y Western Blott, que la familia de las TP proteínas está formada por 6 especies de distinto peso molecular: 41 kD, 39 kD, 26 kD, 21 kD, 1718 kD y 15 kD. Siendo 41 kD, 26 kD y 17-18 kD las formas fosforiladas de 39 kD, 21 kD y 15 kD respectivamente. La isoforma 39 kD y su forma fosforilada son detectables en todas las neuronas, la 21 kD y su forma fosforilada son expresadas en cerebro maduro, y la 15 kD y su forma fosforilada, son altamente expresadas en células de tumores neuroectodermales primitivos no diferenciados. El gen que codifica a AD7c - TP ha sido clonado y secuenciado, y la proteína producida por técnicas recombinantes, es usada para generar anticuerpos mono y policlonales, empleados para detectar TP en cerebro y en LCR. En LCR se ha logrado fraccionar TP por HPLC con exclusión molecular, a fin de demostrar cuál o cuáles de las isoformas estaban presentes en pacientes con AD. Sólo la isoforma 41 kD es la que se encuentra en LCR de estos pacientes, confirmado posteriormente por ELISA con anticuerpos monoclonales. En 1997, De La Monte y col., en un estudio post mortem, emplearon anticuerpos monoclonales para medir TP en LCR de pacientes con AD vs controles sanos de la misma edad. Jorge Marquet El valor promedio de pacientes controles fue 1.6+.0.9 ng/ml vs 9.2 + 8.2 ng/ml para el grupo de pacientes con AD. Con el objeto de verificar que TP no se expresara en otro tipo de patología degenerativa, estudiaron 183 muestras de LCR de pacientes que presentaban las siguientes patologías: 89 pacientes con posible o probable AD 32 pacientes con enfermedad de Parkinson 41 pacientes con Esclerosis múltiple 18 pacientes normales. Se concluyó que TP en LCR es marcador precoz de AD y sus niveles son cada vez mayores a medida que progresa la enfermedad. El análisis de regresión lineal demostró significativa correlación entre los niveles de TP en LCR vs la escala de demencia de Blessed (BDSS) aplicada. Obviamente, la dificultad de extraer LCR a pacientes ambulatorios que consultan por deterioro cognitivo, hace que el dosaje de TP en LCR, sea una práctica poco accesible. En este momento, estamos trabajando para dosar TP en orina como marcador precoz de AD, dada la practicidad de la toma de esta muestra biológica. La bibliografía internacional cuenta con varios trabajos científicos que avalan esta teoría, comparando los valores de TP en orina de pacientes con AD vs controles sanos. El valor promedio de TP en orina publicado para el grupo con AD (n= 66) es de 2.5 ng/ml, frente a 0.8 ng/ml para el grupo control (n=134). Empleando un cutoff de 1.5 ng/ml, valores superiores serían indicadores de comienzo de la enfermedad. Estamos en condiciones de asegurar que para el año 2001 culminaremos nuestras investigaciones en el tema, confirmando el uso de orina de 24hs para el dosaje de TP como marcador precoz de AD, pudiendo así, instalar un tratamiento neuroprotector que retrase el avance de dicha enfermedad. Considerando los cinco planos de interacción necesarios para la aparición de una patología psiquiátrica a saber: plano genético, plano estructural, plano neuroquímico, plano eléctrico y plano psicológico, es que en este apéndice describiremos las cargas genéticas para cada patología capaces de modificar desde el plano genético las neuroimágenes que abarcan el plano estructural. En el caso de la esquizofrenia el plano genético se encuentra representado por los genes RG1, DT BP1, CSF2RA IL3RA, DY C2H1, PIC3C3, TRAR4, DGKH, TFRC, RPLPO, ACTB, POLR2a, B2M, GAPDH, 22q11DS, DARPP32, GSK3b, H3K9me2, 5-HTT, AAG1, S100B, D MT-1, DISC1, MAOA, GRM4, GRM7, GRID1, Erb4, COMT y LEPR. En el caso del gen RG1 el marcador utilizado fue el haplotipo dentro del gen, ubicando la mutación en el cromosoma 8. En el caso del gen DT BP1 el marcador utilizado fue el P1635, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En el caso del gen CSF2RA IL3RA el marcador utilizado fue el rs4129148 (C), ubicando la mutación en el cromosoma X. En el caso del gen DY C2H1 el marcador utilizado fue el rs11225703 (T), ubicando la mutación en el cromosoma 11. Jorge Marquet En el caso del gen PIC3C3 el marcador utilizado fue el rs2848745 (C), ubicando la mutación en el cromosoma 18. En el caso del gen TRAR4 el marcador utilizado fue el rs4305745, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En el caso del gen DGKH el marcador utilizado fue el rs9315885, ubicando la mutación en el cromosoma 13. En el caso del gen TFRC el marcador utilizado fue el rs6973208, ubicando la mutación en el cromosoma 21. En el caso del gen RPLPO el marcador utilizado fue el rs7216231, ubicando la mutación en el cromosoma 20. En el caso del gen ACTB el marcador utilizado fue el rs4263170, ubicando la mutación en el cromosoma 22. En el caso del gen POLR2a el marcador utilizado fue el rs2634132, ubicando la mutación en el cromosoma 21. En el caso del gen B2M el marcador utilizado fue el 6416672, ubicando la mutación en el cromosoma 22. En el caso del gen GAPDH el marcador utilizado fue el rs9287612, ubicando la mutación en el cromosoma 20. En el caso del gen 22q11DS el marcador utilizado fue el rs1906930, ubicando la mutación en el cromosoma 22. En el caso del gen DARPP32, el marcador utilizado fue el rs907094, ubicando la mutación en el cromosoma 22. En el caso del gen GSK3b el marcador utilizado fue el rs2369180, ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen H3K9me2 el marcador utilizado fue el rs3094567, ubicando la mutación en el cromosoma 12. En el caso del gen 5-HTT el marcador utilizado fue el STin2V TR, ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen AAG1 el marcador utilizado fue el GCPII, ubicando la mutación en el cromosoma 20. En el caso del gen S100B el marcador utilizado fue el rs1345679, ubicando la mutación en el cromosoma 12. En el caso del gen D MT-1 los marcadores utilizados fueron D MT-3a y D MT3b, ubicando la mutación en el cromosoma 3. En el caso del gen DISC1 el marcador utilizado fue el rs4568123, ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen MAOA el marcador utilizado fue el MAOA-u V TR, ubicando la mutación en el cromosoma 10. En el caso del gen GRM4 el marcador utilizado fue el rs12491620, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En al caso del gen GRM7 el marcador utilizado fue el rs1450099, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En el caso del gen GRID1 el marcador utilizado fue el rs3814614, ubicando la mutación en el cromosoma 4. En el caso del gen Erb4 el marcador utilizado fue el rs3491230, ubicando la mutación en el cromosoma 21. En el caso del gen COMT el marcador utilizado fue el rs2075507, ubicando la mutación en el cromosoma 11. En el caso del gen LEPR el marcador utilizado fue el rs1137101, ubicando la mutación en el cromosoma 7. Jorge Marquet Para el trastorno bipolar, el plano genético se encuentra alterado a nivel de los genes SLC6A4/5-HTTLRP, PALB2, MYO5B, TSPA 8, CAC A1C, FY , BAC, C P, GALC, MAG, MOG y B DF-LCPR2 y Z F804A. En el caso del gen SLC6A4/5-HTTLRP el marcador utilizado fue el alelo corto, ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen PALB2 el marcador utilizado fue el rs420259 (A), ubicando la mutación en el cromosoma 16. En el caso del gen MYO5B el marcador utilizado fue el rs4939921, ubicando la mutación en el cromosoma 18. En el caso del gen TSPA 8 el marcador utilizado fue el rs1705236, ubicando la mutación en el cromosoma 12. En el caso del gen CAC A1C el marcador utilizado fue el rs1006737, ubicando la mutación en el cromosoma 12. En el caso del gen FY el marcador utilizado fue el rs6916861, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En el caso del gen BAC el marcador utilizado fue el RP11-527H14, ubicando la mutación en el cromosoma 21. En el caso del gen C P el marcador utilizado fue el rs2397216, ubicando la mutación en el cromosoma 16. En el caso del gen GALC el marcador utilizado fue el rs2013456, ubicando la mutación en el cromosoma 15. En el caso del gen MAG el marcador utilizado fue el rs8723491, ubicando la mutación en el cromosoma 20. En el caso del gen MOG el marcador utilizado fue el rs2358721, ubicando la mutación en el cromosoma 3. En el caso del gen B DF-LCPR2 el marcador utilizado fue el C270T, ubicando la mutación en el cromosoma 15. En el caso del gen Z F804A el marcador utilizado fue el rs1344706, ubicando la mutación en el cromosoma 4. Para la depresión mayor, el plano genético ejerce su influencia a nivel de los genes PDE11A, SLC6A4/5-HTTLPR, ET T182C, 5-HTTLPR, R F41, GFAP y ALDH1L1. En el caso del gen PDE11A el marcador utilizado fue el rs3770018, ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen SLC6A4/5-HTTLPR el marcador utilizado fue el alelo corto, ubicando la mutación en el cromosoma 17. En el caso del gen ET T182C el marcador utilizado fue el rs3263048, ubicando la mutación en el cromosoma 12. En el caso del gen 5-HTTLPR el marcador utilizado fue el rs6382031, ubicando la mutación en el cromosoma 12. En el caso del gen R F41 el marcador utilizado fue el C57BL6/J, ubicando la mutación en el cromosoma 10. En el caso del gen GFAP el marcador utilizado fue el rs5474389, ubicando la mutación en el cromosoma 14. En el caso del gen ALDH1L1 el marcador utilizado fue el rs7638643, ubicando la mutación en el cromosoma 4. Para los trastornos de ansiedad se encontraron alteraciones genéticas a nivel de los genes PDE4D, BRCA1/2 y R F41. En el caso del gen PDE4D el marcador utilizado fue el rs702543, ubicando la mutación en el cromosoma 5. Jorge Marquet En el caso del gen BRCA1/2 el marcador utilizado fue el rs309724, ubicando la mutación en el cromosoma 7. En el caso del gen R F41 el marcador utilizado fue el C57BL6/J, ubicando la mutación en el cromosoma 10. Para el ADHD encontramos alteraciones a nivel de los genes DRD4, DRD5, SLC6A4/5-HTTLPR, DDC y COMT. En el caso del gen DRD4 el marcador utilizado fue el alelo 48bp V TR-7R, ubicando la mutación en el cromosoma 11. En el caso del gen DRD5 el marcador utilizado fue el microsatélite 148bp CA(n), ubicando la mutación en el cromosoma 4. En el caso del gen SLC6A4/5-HTTLPR el marcador utilizado fue el alelo corto ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen DDC el marcador utilizado fue el rs6592961, ubicando la mutación en el cromosoma 7. En el caso del gen COMT el marcador utilizado fue el rs6322836, ubicando la mutación en el cromosoma 4. Para el autismo, los genes implicados son PER1, PAS2, PRKCB1, CDH10 y CDH9. En el caso del gen PER1 el marcador utilizado fue el rs6416892, ubicando la mutación en el cromosoma 17. En el caso del gen PAS2 el marcador utilizado fue el rs1811399, ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen PRKCB1 el marcador utilizado fue el rs3785392, ubicando la mutación en el cromosoma 16. En el caso del gen CDH10 el marcador utilizado fue el rs4307059, ubicando la mutación en el cromosoma 9. En el caso del gen CDH9 el marcador utilizado fue el rs4317159, ubicando la mutación en el cromosoma 9. Para los cuadros adictivos encontramos alteraciones genéticas a nivel de los genes SGZC, CT D2, TRIO y MATE1. En el caso del gen SGZC el marcador utilizado fueron 7 S Ps agrupados, ubicando la mutación en el cromosoma 8. En el caso del gen CT D2 el marcador utilizado fueron 5 S Ps agrupados, ubicando la mutación en el cromosoma 5. En el caso del gen TRIO el marcador utilizado fueron 4 S Ps agrupados, ubicando la mutación en el cromosoma 5. En el caso del gen MATE1 el marcador utilizado fue el G64D, ubicando la mutación en el cromosoma 6. Para los trastornos de alimentación hemos encontrado alteraciones genéticas a nivel de los genes UCP3, RB3, T Fa y LPTR En el caso del gen UCP3 el marcador utilizado fue el (-55C->T), ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen RB3 el marcador utilizado fue el Trp64Arg, ubicando la mutación en el cromosoma 3. En el caso del gen T Fa el marcador utilizado fue el G308A, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En el caso del gen LPTR el marcador utilizado fue el Lys656Asn, ubicando la mutación en el cromosoma 12. Jorge Marquet Para las demencias los hallazgos que realizamos a nivel de alteraciones genéticas, se ubicaron a nivel de los genes ESR2, PDY , CYP19, OLIG2, HMGCR, ABCA1, CAPD2, VEGF, CAT53, HFE, FKBP12 y BACE1. En el caso del gen ESR2 para la demencia vascular, el marcador utilizado fue el rs4986938, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En el caso del gen PDY para las demencias degenerativas, el marcador utilizado fue el rs1997794, ubicando la mutación en el cromosoma 7. En el caso del gen CYP19 el marcador utilizado fue el rs12907866, ubicando la mutación en el cromosoma 4. En el caso del gen OLIG2 el marcador utilizado fue el rs762237, ubicando la mutación en el cromosoma 2. En el caso del gen HMGCR el marcador utilizado fue el rs3761740, ubicando la mutación en el cromosoma 7. En el caso del gen ABCA1 el marcador utilizado fue el rs2422493, ubicando la mutación en el cromosoma 4. En el caso del gen CAPD2 el marcador utilizado fue el rs7311174, ubicando la mutación en el cromosoma 12. En el caso del gen VEGF el marcador utilizafo fue el rs699947, ubicando la mutación en el cromosoma 9. En el caso del gen CAT53 el marcador utilizado fue el H63D, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En el caso del gen HFE el marcador utilizado fue el C282Y, ubicando la mutación en el cromosoma 6. En el caso del gen FKBP12 el marcador utilizado fue el GFAP, ubicando la mutación en el cromosoma 21. En el caso del gen BACE1 el marcador utilizado fue el rs583860, ubicando la mutación en el cromosoma 12. Para la ataxia de Friederich encontramos alteraciones genéticas a nivel del gen X25. En el caso del gen X25 el marcador utilizado fue el rs3487216, ubicando la mutación en el cromosoma 9. Isoformas: Con la finalidad de poder estudiar estas cargas genéticas que desde el plano genético son capaces de influenciar sobre el plano estructural, contamos con la tipificación de isoformas, las cuales detallamos a continuación. Isoformas de ACE (enzima convertidora de angiotensina) • Homocigota D/D en Alzheimer • Homocigota I/I en demencia vascular Jorge Marquet Isoformas DRD2 (receptor D2 de dopamina) • Homocigota Taq A1/A1 en Alzheimer y Parkinson • Homocigota Taq A2/A2 en envejecimiento cognitivo Isoformas APO E (apolipoproteína E) • Homocigota E4/E4 en Alzheimer y depresión mayor • Heterocigota E3/E4 en demencia vascular • Heterocigota E2/E4 en trastornos de ansiedad Heterocigota E2/E3 en trastornos de alimentación Homocigota E2/E2 en trastorno generalizado del desarrollo, psicosis y trastorno bipolar • Homocigota E3/E3 genotipo normal (longevidad y fertilidad) Isoformas APO C1 (apolipoproteína C1) • Homocigota A/A en Alzheimer • Homocigota B/B en demencia vascular Isoformas 5-HTTLPR (transportador de serotonina) • Homocigota S/S en depresión mayor • Heterocigota S/L en trastornos de ansiedad Heterocigota G/T en alcoholismo Homocigota L/L en depresión mayor Isoformas 5HTR2A (receptor 5HT2A de serotonina) • Homocigota T/T en Alzheimer • Heterocigota T/C en depresión mayor y trastornos cognitivos Isoformas COMT (enzima catecol oximetil transferasa) • Homocigota Met/Met. en Alzheimer • Heterocigota Met/Val en esquizofrenia Isoformas OS3 (enzima óxido nítrico sintetasa endotelial) • Homocigota T/T en Alzheimer • Heterocigota T/G en Parkinson Isoformas GRI 1 (gen codificante para receptores de glutamato) • Homocigota G/G en epilepsia generalizada • Homocigota C/C en epilepsia mioclónica Isoformas APH1 (promotor de gamma secretasa) Heterocigota C/G en Alzheimer Jorge Marquet Heterocigota C/A en Alzheimer esporádico Isoformas SORL1 (proteína sortilina) Heterocigota T/G en Alzheimer Heterocigota G/A en Alzheimer tardío Isoformas PAI1 (inhibidor del activador de plasminógeno) Homocigota G/G en Alzheimer esporádico Isoformas THITT (transportador de tiamina) Heterocigota SLC19A2/SLC19A3 en alcoholismo Isoformas APH1 (proteína farinx anterior) Homocigota G/G en Alzheimer Heterocigota C/G en Alzheimer esporádico Isoformas BChE (enzima butiril colinesterasa) BChE K en Alzheimer BChE U anti Ab 41/42 Isoformas CETP (proteína transportadora de ésteres de colesterol) Heterocigota G/A en cardioprotección Heterocigota C/A cardiotóxica Isoformas ADRA2A (receptor adrenérgico alfa 2) Homocigota C/C en obesidad Homocigota G/G en aumento de masa corporal Isoformas DRD2 (receptor subtipo 2 de dopamina) Taq1A en Parkinson Isoformas GSTP1 (enzima glutatión S transferasa) Homocigota Val/Val en dificultad de aprendizaje escolar Isoformas IgG (inmunoglobulina G) Heterocigota E13/E18 en autismo Isoformas FABP2 (proteína ligadora de ácidos grasos) Homocigota 55CC en obesidad Jorge Marquet Isoformas ESR2 (receptor estrogênico alfa 2) Homocigota G/G en demencia vascular Isoformas FY (tirosina kynasa Fyn) Heterocigota T/G en trastorno bipolar Heterocigota T/C en esquizofrenia Isoformas DARPP-32 (fosfoproteína Darp regulada por AMPc) Homocigota T/T en esquizofrenia Isoformas GSK-3b (glicógeno sintetasa kinasa beta 3) Heterocigota Val/Met en esquizofrenia Isoformas ET T182C (transportador de noradrenalina) Homocigota C/C en depresión mayor Isoformas RG1 (neuroregulina 1) Homocigota C/C en esquizofrenia Isoformas CAM1 (molécula de adhesión neuronal 1) Heterocigota CAM-180/BA10 en esquizofrenia Isoformas BD F (factor neurotrófico derivado del cérebro) Heterocigota Val/Met en trastorno bipolar Isoformas ABCA1 (transportador de colesterol) Homocigota T/T en enfermedad de Alzheimer Isoformas VEGF (factor de crecimiento endotelial vascular) Homocigota G/G en Alzheimer esporádico Jorge Marquet Capítulo 11 Psiquiatría Proteómica Jorge Marquet Si bien son los polimorfismos genéticos del tipo de la inserción, la inversión, la deleción y la mutación los causantes de las modificaciones que ocasionan las patologías, éstos polimorfismos se llevan a cabo mediante la acción alterada de determinadas proteínas para las cuales codifican dichos genes alterados genéticamente. El estudio de éstas proteínas ejecutoras codificadas, es el contenido principal del proyecto proteoma humano y de la psiquiatría proteómica. De esta manera y siguiendo la hoja de ruta establecida por las investigaciones a nivel de la biofase comenzaremos a describir las probables mutaciones que alteran el desarrollo normal de la actividad de las proteínas ejecutoras de respuestas biológicas para el cerebro y el sistema nervioso. Mutación en gen que codifica para proteína acídica fibrilar glial, ocasionando alteración en el citoesqueleto de la glía. Mutación en gen que codifica para una kinasa dependiente de ciclina, la cdk2, alterando la estructura y la curvatura de la pared de la glía. Mutación en gen que codifica para la alfa sinucleína, proteína responsable de la aparición de las sinucleinopatías, originando la imposibilidad de clivar fuera de la glía sustancias insolubles, de depósito. Mutación en gen que codifica para las porinas, de manera tal que los precursores de monoaminas, aminoácidos esenciales, no pueden ingresar a la neurona por procesos de difusión pasiva. Mutación en gen que codifica para proteínas reguladoras del sistema retículo plasmático rugoso, proteínas srp, modificando el normal funcionamiento de los dictiosomas y alterando el metabolismo de los aspirantes a monoaminas. Mutación en gen que codifica para proteínas rab 6, impidiendo el normal traslado de los aspirantes a monoaminas desde el sistema retículo plasmático rugoso hacia el aparato de Golgi. Mutación en gen que codifica para proteínas kdel, impidiendo el normal funcionamiento de las cisternas cis y trans del aparato de Golgi y de esta manera alterando el metabolismo normal de los metabolitos iniciales de las monoaminas. Mutación en gen que codifica para proteína rab 6 alfa, alterando el traspaso de los metabolitos iniciales de las monoaminas desde el aparato de Golgi hacia las vesículas de almacenamiento. Mutación en gen que codifica para las proteínas erp, proteínas reguladoras de las vesículas de almacenamiento, originando una alteración en los sistemas enzimáticos de hidrolasas y decarboxilasas, necesarios para un normal metabolismo de las monoaminas. Mutación en gen que codifica para las proteínas rab 6 alfa prima, impidiendo el traslado de las vesículas de almacenamiento hacia el citoesqueleto y su normal inserción sobre el mismo. Mutación en gen que codifica para proteína map2, proteína asociada a microtúbulo y neurofilamentos, alterando la estructura de los microtúbulos y del citoesqueleto neuronal. Mutación en gen que codifica para kinasa dependiente de ciclina, cdk5, modificando la normal estructura del citoesqueleto y de los neurofilamentos. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteína alfa tubulina, alterando la estructura completa del citoesqueleto neuronal. Mutación en gen que codifica para proteínas ankirinas, reguladoras del normal metabolismo de las vesículas de almacenamiento, alterando el catabolismo de las monoaminas, desde sus metabolitos iniciales hasta las monoaminas principales. Mutación en gen que codifica para proteínas pax, integrantes del grupo protéico de las paxilinas, modificando el avance normal de las vesículas de almacenamiento, sobre el citoesqueleto, hacia la membrana plasmática. Mutación en gen que codifica para proteínas gap 2, integrantes también del grupo protéico de las paxilinas, alterando el normal movimiento de las mitocondrias en ambos sentidos, hacia la membrana y hacia el cuerpo neuronal, proporcionando la energía necesaria para el metabolismo de las monoaminas. Mutación en gen que codifica para proteína sinaptofisina, proteína de la pared de la vesícula de almacenamiento, alterando los procesos normales de exocitosis y los mecanismos de reaseguramiento ejercidos por sus cuatro isoformas calcio dependientes y voltaje dependientes. Mutación en gen que codifica para proteína sinaptotagmina, proteína de la pared de la vesícula de almacenamiento, alterando el normal proceso de exocitosis y el mecanismo de reaseguramiento ejercido por sus dos isoformas calcio dependientes y voltaje dependientes respectivamente. Mutación en gen que codifica para proteína sinaptobrevina, proteína de la pared de la vesícula de almacenamiento, alterando el normal proceso de exocitosis y el funcionamiento del sistema de reaseguramiento ejercido por el conjunto de proteínas sinaptobrevina-vamp. Mutación en gen que codifica para proteína sintaxina, proteína perteneciente a la membrana plasmática, alterando el normal funcionamiento del proceso de exocitosis. Mutación en gen que codifica para proteína clathrina, proteína de la pared de membrana plasmática, alterando el normal funcionamiento del proceso de exocitosis. Mutación en gen que codifica para proteína snap 25, proteína de la pared de la membrana plasmática, alterando el normal funcionamiento del proceso de exocitosis. Mutación en gen que codifica para proteína mediatófora, proteína encargada de realizar el poro de fusión entre la vesícula de almacenamiento y la membrana plasmática, en presencia de suficiente calcio iónico y en el momento de la despolarización de la membrana, alterando el mecanismo de pulsión del quantum de la exocitosis. Mutación en gen que codifica para proteínas cbl y ubiquitina, proteínas reguladoras del quantum, alterando dicha regulación en baja que realizan en forma fisiológica para evitar que la exocitosis se regule en alza. Mutación en gen que codifica para proteínas pank 2, alterando la síntesis, exocitosis y metabolismo de la acetil colina. Mutación en gen que codifica para prohormona convertasa pc7, alterando la síntesis, exocitosis y metabolismo de la noradrenalina. Mutación en gen que codifica para proteínas darp 2, alterando la síntesis, exocitosis y metabolismo de la adrenalina. Mutación en gen que codifica para proteínas darp 21, alterando la síntesis, exocitosis y metabolismo de la dopamina. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteínas hrp, proteínas reguladoras de las imidazolaminas, alterando la síntesis, exocitosis y metabolismo de la histamina. Mutación en gen que codifica para proteína ejecutora de glicina, proteína gli, alterando la acción coagonista sobre la síntesis, exocitosis y metabolismo del ácido glutámico. Mutación en gen que codifica para fosfodiesterasa IV, proteína reguladora de la síntesis, exocitosis y metabolismo de la serotonina. Mutación en gen que codifica para proteínas aciro, proteínas reguladoras de los aminoácidos inhibitorios cerebrales, alterando la síntesis, exocitosis y metabolismo del ácido gama amino butírico. Mutación en gen que codifica para proteína gab, proteína que regula el normal funcionamiento de los neurotransmisores gaseosos retrógrados, alterando la síntesis, exocitosis y metabolismo del óxido nítrico. Mutación en gen que codifica para proteasas ftsh, reguladoras de las proteínas hamartinas y tuberinas, alterando la normal estructura de la pared de la membrana plasmática neuronal. Mutación en gen que codifica para endofilinas, alterando la conservación de la normal curvatura de la membrana plasmática neuronal. Mutación en gen que codifica para proteínas kinasinas, originando que los productos de desecho de los lisosomas no lleguen hasta los receptores rage para ser clivados fuera de la neurona. Mutación en gen que codifica para proteínas alfa secretasas, alterando el normal funcionamiento de los receptores presinapticos nocht, en su función de clivar fuera de la neurona aquellas sustancias con posibilidad de transformarse en insolubles y ejercer depósitos intraneuronales riesgosos para la vida de la neurona. Mutación en gen que codifica para proteína cin 85, alterando el normal funcionamiento de los receptores rage, encargados de clivar fuera de la neurona los productos de desecho de los metabolismos intraneuronales. Mutación en gen que codifica para proteínas ras, modificando la función de espías de los autoreceptores presinápticos, alterando la información referente a la velocidad de síntesis y exocitosis de las monoaminas. Mutación en gen que codifica para las proteínas rac, que tienen a su cargo el normal funcionamiento de las bombas de recaptura presinápticas, alterando de ésta manera la recaptura de las monoaminas sinápticas contra gradiente y alterando el gasto de energía neuronal. Mutación en gen que codifica para las proteínas dynasinas, alterando el transporte de las monoaminas recapturadas, por las bombas de recaptura, hasta las vesículas de almacenamiento para ser reutilizadas y de ésta manera modificando los principios de economía neuronal. Mutación en gen que codifica para proteínas calmodulina dependientes, alterando el funcionamiento de los receptores post sinápticos metabotrópicos, ligados a proteína G y a sistemas enzimáticos de calmodulina. Mutación en gen que codifica para proteínas adenilato ciclasa dependientes, alterando el funcionamiento de los receptores post sinápticos ionotrópicos, ligados a canales iónicos y a sistemas enzimáticos de adenilato ciclasa. Mutación en gen que codifica para proteínas diacil glicerol dependientes, modificando el normal funcionamiento de los receptores post sinápticos voltaje dependientes, ligados a canales iónicos y a voltaje, como así mismo a sistemas enzimáticos de diacil glicerol. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para beta endorfinas, alterando la función de amplificación del mensaje intraneuronal a cargo de los segundos mensajeros, adenosín monofosfato cíclico, inositol trifosfórico y calcio iónico. Mutación en gen que codifica para proteínas reapers, alterando la capacidad de translación del mensaje intraneuronal a cargo de las proteínquinasas traslatorias creb. Mutación en gen que codifica para proteínas munc 18, alterando la normal función de traslación del mensaje intraneuronal a cargo de las proteínquinasas traslatorias snare. Mutación en gen que codifica para proteína pten, ocasionando una anormal codificación de los receptores secundarios intranucleares trk, siendo los A codificadores para receptores post sinápticos, los B codificadores para factores de crecimiento neuronal y los C codificadores para sistemas enzimáticos. Mutación en gen que codifica para proteínas akt fosforiladas, modificando la capacidad de normal trasducción del mensaje intraneuronal anterógrado de las proteínas trasductorias jak y erk. Mutación en gen que codifica para proteínas c-mit, la cual altera la normal formación de los proto oncogenes c-fos y c-jun, encargados de establecer la plantilla de aminoácidos que establecerán la secuencia que copiará el ácido ribo nucleico mensajero. Mutación en gen que codifica para proteínas fix, alterando la normal regulación del ácido ribonucleico mensajero en la copia de la plantilla y en la obtención de la respuesta biológica según la información recibida por la señal intraneuronal anterógrada. Mutación en gen que codifica para proteínas gab, ocasionando una alteración a nivel de la acción de los neurotransmisores gaseosos retrógrados, óxido nítrico y ácido araquidónico, alterando los procesos de fijación de memoria dependientes de señal intraneuronal retrógrada. Mutación en gen que codifica para proteínas tkb y dependientes de amp cíclico, alterando la acción de los factores de crecimiento dependientes del encéfalo y dependientes de la glía, modificando los procesos de plasticidad sináptica como respuesta a la señal intraneuronal retrógrada. Mutación en gen que codifica para proteínas dependientes de ciclina, cdks, para proteínas gap 2, y para proteínas gap 1, alterando toda la señalización intraneuronal retrógrada, la acción de las neurotrofinas, la síntesis del ácido desoxiribonucleico en fase s, y la movilización de neuronas en estado pre mitótico hacia el hipocampo, alterando de ésta manera los procesos de neurogénesis. Mutación en gen que codifica para proteínas ced 1 y ced 9, activando en conjunto a las proteínas p53, p63 y p73, estableciendo la aparición de procesos de apoptosis neuronal adelantada. Mutación en gen que codifica para proteínas sirt 2 y sir 1, encargadas de inactivar a las proteínas pro apoptóticas, ocasionando de ésta manera la activación conjunta de las proteínas p53, p63 y p73, originando también procesos de apoptosis neuronal adelantados. Mutación en gen que codifica para proteína reguladora de malonil dialdehído, mdapr, ocasionando depósitos de malonil dialdehído intragliales. Mutación en gen que codifica para proteínas calpain 2, originando la aparición de placas gliales en el interior de la glía. Mutación en gen que codifica para kinasas dependientes de ciclina, proteínas cdk 2, facilitando la agregación del beta amiloide vascular en el interior de la glía. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteína alfa sinucleína, ocasionando la aparición de placas fibrilares intra gliales. Mutación en gen que codifica para proteína tau 2, originando la aparción de inclusiones intragliales insolubles. Mutación en gen que codifica para proteína reguladora de malonil dialdehído, mdapr, ocasionando depósitos de carboxilisina y lipofucsina intraneuronales. Mutación en gen que codifica para el bialelo E4 de la apolipoproteína E, ocasionando la precipitación de los ovillos neurofibrilares. Mutación en gen que codifica para proteína precursora del amiloide, originando la formación de las placas seniles. Mutación en gen que codifica para la proteína clusterina, ocasionando la formación de depósitos insolubles denominados cuerpos de Lewy. Mutación en gen que codifica para la apolipoproteína c1, ocasionando la formación de placas de fibronectina. Mutación en gen que codifica para la apoliporpoteína j, ocasionando la formación de placas de piroglutamato. Mutación en gen que codifica para la apoliporpoteína l, ocasionando depósitos que terminan en la formación de placas de colesterol. Mutación en gen que codifica para la proteína presenilina 1, originando depósitos intravesiculares en las vesículas de almacenamiento. Mutación en gen que codifica para las proteínas presenilinas 2, originando placas de depósito denominadas cuerpos de Hirano. Mutación en gen que codifica para las proteínas bace, ocasionando un mal funcionamiento de los receptores presinápticos rage, que no podrán clivar los productos de desecho intraneuronal. Mutación en gen que codifica para el transportador de glutamato trg1, alterando la exocitosis y el metabolismo del ácido glutámico. Mutación en gen que codifica para el transportador del zinc, tr3Zn, ocasionando alteraciones en la exocitosis y en el metabolismo del zinc. Mutación en gen que codifica para las proteínas tuberinas y hamartinas, ocasionando destrucción membranal. Mutación en gen que codifica para las proteínas pank 2, originando disminución en la producción de precursores de acetil colina, ocasionando aparición de procesos de autocanibalismo. Mutación en gen que codifica para proteasas ftsh, originando la aparción de procesos de proteólisis membranal. Mutación en gen que codifica para la proteína darp 32, ocasionando un mal funcionamiento de los receptores post sinápticos D1 y D2, 5HT2A, y enzima mono amino oxidasa. Mutación en gen que codifica para proteínas usp7, adelantando los mecanismos de muerte neuronal programada. Mutación en gen que codifica para proteínas sca I y ataxina I, ocasionando adelantamiento de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteínas jcv, ocasionando procesos de apoptosis por activación de las proteínas agnoproteínas. Mutación en gen que codifica para proteínas presenilinas I y II, ocasionando procesos de apoptosis por activación de las proteínas catepsina s y cistatina c. Mutación en gen que codifica para las proteínas caspases y calpain 1 y 2, ocasionando adelantamientos en los procesos de muerte neuronal programada genéticamente por alteración de la respiración mitocondrial. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteínas bcl 2 y cd 95, ocasionando procesos de apoptosis por alteración a nivel del ácido desoxiribonucleico mitocondrial. Mutación en gen que codifica para las proteínas p53, p63 y p73, originando apoptosis por alteración a nivel del metabolismo mitocondrial. Mutación en gen que codifica para proteínas ctg, alterando el normal clivaje de las sustancias de desecho neuronales a cargo de los receptores nocht subtipo 4. Mutación en gen que codifica para proteína ca-net, originando un anormal funcionamiento de la enzima triptofano hidroxilasa con la consecuente alteración del metabolismo del triptofano y de la serotonina. Mutación en gen que codifica para proteína darp 21, alterando el funcionamiento de la enzima catecol o-metil transferasa. Mutación en gen que codifica para la proteína darp 32, alterando el normal funcionamiento de la enzima mono amino oxidasa. Mutación en gen que codifica para la proteína 5htt, alterando la función de carrier del transportador para serotonina. Mutación en gen que codifica para la proteína D185, alterando la neurotransmisión dopaminérgica. Mutación en gen que codifica para la proteína inpp1, alterando el normal funcionamiento de carrier del transportador de noradrenalina. Mutación en gen que codifica para las proteínas gad 65 y gad 67, alterando la actividad de la enzima glutamato amino decarboxilasa disminuyendo la síntesis del ácido glutámico. Mutación en gen que codifica para las proteínas ak 1 y ak 2, alterando el sistema enzimático dependiente de la adenilato ciclasa y de ésta manera modificando la actividad de los receptores post sinápticos ionotrópicos. Mutación en gen que codifica para mio inositol mono fosfatasa, alterando la actividad de la fosfolipasa C y de ésta manera la señalización intraneuronal anterógrada. Mutación en gen que codifica para las proteínas impa 1 e impa 2, modificando la actividad de las isoformas alfa y beta de los receptores intracitoplasmáticos para glucocorticoides, alterando los factores de crecimiento y la actividad de las citokinas. Mutación en gen que codifica para proteínas fraxa, ocasionando procesos de hipermetilación cerebral a partir de la dopamina, de la triptamina y de la serotonina. Mutación en gen que codifica para proteínas slc, ocasionando alteración de la función de carrier del transportador de serotonina. Mutación en gen que codifica para proteína drd3, alterando la actividad de los receptores post sinápticos dopaminérgicos subtipo D3. Mutación en gen que codifica para proteína htr1B, alterando la actividad de los receptores post sinápticos serotoninérgicos subtipo 5HT1B. Mutación en gen que codifica para las proteínas htr2A, alterando la actividad de los receptores post sinápticos serotoninérgicos subtipo 5HT2A. Mutación en gen que codifica para las proteínas htr2C, alterando la actividad de los receptores post sinápticos serotoninérgicos subtipo 5HT2C. Mutación en gen que codifica para proteína vldrl, alterando la actividad de los receptores para lipoproteínas de baja densidad y el metabolismo de la apolipoproteína E en glioblastos, astrocitos, oligodendrocitos y mielina. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteína reelina, ocasionando cambios en la proteína precursora del amiloide y en la presenilina 1, originando una señal intraneuronal de neurodegeneración. Polimorfismo en gen que codifica para proteínlipasa s447x, ocasionando una señal intraneuronal anterógrada neuropatológica. Mutación en gen que codifica para proteína m266, alterando la constitución del péptido beta amiloide, originando depósitos insolubles en corteza e hipocampo. Mutación en gen que codifica para proteína s320f, ocasionando fosforilación de la proteína tau y alterando el ensamblado de los microtúbulos en el citoesqueleto. Mutación en gen que codifica para lipofucsina, originando acumulación de péptido beta amiloide 42, fragmento de la proteína precursora del amiloide, formando placas de contenido denso en corteza entorrinal. Mutación en gen que codifica para interleukina 1, alterando la señalización intraneuronal anterógrada y ocasionando neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para la proteína precursora del amiloide, alterando el tráfico y el movimiento vesicular en el cuerpo neuronal. Mutación en gen que codifica para antígeno leucocitario humano, HLA, ocasionando la aparición del bialelo A2/A2, en el fenotipo y en el genotipo, ocasionando alteración de la modulación de los procesos inflamatorios intraneuronales. Mutación en gen que codifica para proteína cis-actina, ocasionando alteración en la señalización intraneuronal y modificando el desarrollo cerebral normal. Polimorfismo en intrón 13 de gen que codifica para proteína apbb1, favoreciendo el depósito de sustancias insolubles en el cuerpo neuronal. Polimorfismo en gen que codifica para interleukina 10, modificando las vías de señalización intraneuronal y originando procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína polimixin b1, modificando la actividad y la sensibilidad de todos los receptores post sinápticos. Mutación en gen que codifica para proteínas conantokinas, alterando la función de los receptores glutamatérgicos post sinápticos n-metil d-aspartato. Polimorfismo en gen que codifica para proteína pnc1, desencadenando procesos de adelantamiento de la muerte celular programada o apoptosis. Mutación en gen que codifica para ácido desoxirribonucleico mitocondrial, originando envejecimiento cerebral precoz. Mutación en gen que codifica para péptido endógeno cart, alterando la regulación de los receptores mu opioides y 5HT2A en las conductas alimentarias. Mutación en gen que codifica para orexina A, alterando los mecanismos de regulación de la ingesta. Mutación en gen que codifica para beta melanocortina, msh, modificando la actividad de la región mc4r del hipotálamo, en la regulación de la homeostásis energética. Mutación en gen que codifica para neuropéptido Y, alterando la función de los receptores Y beta, en los mecanismos de regulación de la ingesta. Mutación en gen que codifica para péptido vip, modificando el pasaje de la barrera hemato encefálica y alterando la regulación de la ingesta. Mutación en gen que codifica para proteína cyclo, modificando la actividad y la sensibilidad de los receptores gaba, cloro dependientes en neurosinaptosomas. Mutación en gen que codifica para proteína takinina, alterando la activación y desensibilizando a los receptores para neurokinina 1. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para endomorfinas 1 y 2, con aparición de síntomas de abstinencia resistentes al efecto de la naloxona. Mutación en gen que codifica para presenilinas, ocasionando alteración del funcionamiento del complejo gamma secretasa, ocasionando desarrollo de la vía amiloidogénica. Mutación en gen que codifica para proteína jnk, ocasionando mutaciones en la proteína precursora del amiloide, desarrollando stress oxidativo, activación de proteínas caspases y señal intraneuronal de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteínas nicastrinas, alterando la producción del beta amiloide y de las presenilinas en los sistemas endosomales y lisosomales tardíos. Mutación en gen que codifica para proteína htt, modificando el funcionamiento de la poliglutamina poly Q, causando neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína adiponectina, alterando la regulación de la ingesta, la distribución grasa y las calorías. Mutación en gen que codifica para los receptores de chemokina 2, ocasionando vías de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para hormona leptina, alterando la regulación hormonal del apetito y la termogénesis, modificando la actividad de la proteína transcriptoria stat. Mutación en gen que codifica para la isoforma e3 de la apolipoproteína E, neutralizando la activación de los astrocitos y modificando la actividad glial. Mutación en gen que codifica para subtipos 1A de receptores para serotonina, alterando la actividad de la corteza temporal, originando conductas agresivas. Mutación en gen que codifica para receptores muscarínicos colinérgicos, alterando la sensibilidad y la modulación de los receptores gaba, modificando la neuromodulación gabaérgica. Mutación en gen que codifica para proteína granzyme B, alterando el funcionamiento mitocondrial, ocasionando muerte celular. mutación en gen que codifica para proteína nfkb, activando los procesos adelantados de apoptosis, por desinhibición de sus frenos fisiológicos. Mutación en gen que codifica para proteína diap1, ocasionando alteración en la señalización dependiente del nitrógeno terminal, ocasionando adelantamiento de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteínas ros y rns, originando gran liberación de radicales libres de oxígeno y de nitrógeno, con procesos subsecuentes de inflamación neuronal y neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína bcl2, alterando la expresión celular y ocasionando adelantamiento de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para las proteínas cpla2 e ipla2, alterando el metabolismo de los aminoácidos cerebrales, excitatorios e inhibitorios, ocasionando procesos de oxidación intraneuronal y degeneración astrocítica. Mutación en gen que codifica para proteína epr, ocasionando liberación de endotoxinas, con formación de especies reactivas al oxígeno y al nitrógeno, con inflamación neuronal y neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteínas sirp2, alterando la actividad de la histona deacetilasa, ocasionando alteraciones en los procesos de replicación celular, adelantando los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína tieg1, modificando la regulación en alza del óxido nítrico, alterando la actividad del factor de crecimiento tumoral B, Jorge Marquet ocasionando defectos en los procesos de fijación de memoria y en la plasticidad sináptica. Mutación en gen que codifica para la proteína d2h, alterando la actividad del ácido hidroxi glutárico, ocasionando stress oxidativo en la corteza cerebral. Mutación en gen que codifica para orexina A, ocasionando la liberación del eje hipocampo, hipotálamo, hipófiso adrenal con aumento de la liberación de corticoides. Mutación en gen que codifica para la isoforma de óxido nítrico sintetasa, alterando la producción y liberación del óxido nítrico necesario para la liberación de la hormona de gonadotrópica inducida por la hormona de crecimiento por vía del guanidín monofosfato cíclico. Mutación del gen que codifica para la proteína glicodelín, alterando la actividad de la proteína E-selectina, modificando la adhesión celular. Mutación en gen que codifica para proteína crnd8, alterando la estructura de la proteína precursora del amiloide y la actividad de la misma en la región ca1 del hipocampo, modificando y alterando los procesos de fijación de memoria tales como la potenciación a largo plazo. Mutación en gen que codifica para proteína v717f, alterando la actividad de la proteína pdapp, ocasionando disminución del volúmen del hipocampo. Mutación en gen que codifica para la proteína c889t, alterando la actividad de las interleukinas 1 alfa, originando el desarrollo de procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para la proteína gsk3 alfa, ocasionando producción de péptido beta amiloide y procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para fosfatidil serina, favoreciendo la activación de la proteína p53 responsable del adelantamiento de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína eaat2, alterando la actividad del transportador de glutamato, glt1, modificando la neurotransmisión glutamatérgica. Mutación en gen que codifica para la proteína hela, ocasionando la activación de las proteínas caspases 8 y 9 responsables del adelantamiento de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína neprisilin, ocasionando el desarrollo de vías intraneuronales de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína hsp27, inhibiendo la acción neuroprotectora de la proteína y aumentando la muerte de células en hipocampo ocasionando neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína MCL1, activación e iniciación de la señal intraneuronal retrógrada de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteínas imper1 y micry2, ocasionando procesos de envejecimiento cerebral precoz. Mutación en gen que codifica para proteína neprylisin 2, ocasionando vías de señalización anómalas con procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para colina acetil transferasa, disminuyendo los niveles intraneuronales de acetil colina, ocasionando desarrollo de procesos de autocanibalismo neuronal, que terminan con la destrucción de grandes poblaciones neuronales. Mutación en gen que codifica para ciclooxigenasa 2, ocasionando su regulación en alza a nivel del hipocampo, desarrollando vías de neurodegeneración. Jorge Marquet mutación en gen que codifica para proteína nocht 4, alterando el normal funcionamiento de los receptores nocht, impidiendo el normal clivaje de sustancias de desecho lisosomales al exterior de la neurona. Mutación en gen que codifica para proteína grm3, alterando el funcionamiento de los receptores metabotrópicos glutamatérgicos, desarrollando la aparición de alteraciones senso perceptuales. Mutación en gen que codifica para fenil alanina hidroxilasa, ocasionando un trastorno en el metabolismo de las catecolaminas y en la neurotransmisión catecolaminérgica. Mutación en gen que codifica para proteína celsr1, alterando la actividad de la proteína cadherina, modificando las condiciones del transporte transmembranal, alterando los procesos de difusión pasiva de los precursores de monoaminas. Mutación en gen que codifica para tirosina hidroxilasa y catecol o-metil transferasa, alterando la síntesis, el metabolismo, el catabolismo y la reutilización de las catecolaminas. Mutación en gen que codifica para proteína vatp asa, alterando las vías de desarrollo, crecimiento y vida celular. Mutación en gen que codifica para proteína metaloproteínasa 9, originando la activación de las citokinas interleukina 1 beta, con una actividad proinflamatoria intraneuronal, modificando las vías de señalización intracelular dependientes de proteínas trasductorias akt y erk. Mutación en gen que codifica para proteína rabconectina 3, alterando la actividad de la proteína rab 3 alfa, modificando la sensibilidad de los canales de calcio dependientes de voltaje y de proteína G, alterando la exocitosis de los neurotransmisores. Mutación en gen que codifica para proteína parp, ocasionando activación de la proteína p53, adelantando los procesos de muerte celular programada. Mutación en gen que codifica para receptores alfa 1 de AR m, alterando el desarrollo celular, modificando la línea celular glial dependiente del factor neurotrófico derivado del encéfalo. Mutación en gen que codifica para proteína nurr1, ocasionando alteración en la secreción de los factores regulatorios de la glía, alterando el desarrollo de las líneas celulares gliales. Mutación en gen que codifica para proteína anchorin kinasa A, modificando las vías de señalización intraneuronal anterógradas y retrógradas. Mutación en gen que codifica para proteína sox9, produciendo una alteración a nivel de la estructura y el funcionamiento de la glía. Mutación en gen que codifica para proteína pank2, alterando la síntesis de precursores de acetil colina, disminuyendo el metabolismo frontal, aumentando los picos de AA con muerte neuronal, disminuyendo los niveles de creatina, energía neuronal y aumentando los picos de colina, daño de membrana. Polimorfismo con presencia de bialelo para gen que codifica para proteína val, alterando el funcionamiento y la actividad de la enzima catecol o-metil transferasa, alterando el metabolismo y el catabolismo de las catecolaminas. Mutación en gen que codifica para proteína parkina, park2, alterando el metabolismo de la dopamina, modificando la sensibilidad y la actividad de los receptores post sinápticos de dopamina. Mutación en gen que codifica para proteína calcionina, alterando la sensibilidad y la actividad de los receptores post sinápticos de dopamina subtipo D1. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteínas filamina A y espinofilina, alterando la sensibilidad y la actividad de los receptores post sinápticos de dopamina subtipo D2. Mutación en gen que codifica para proteína G1465A, alterando la actividad de los receptores gaba subtipo B1, alterando la actividad de la proteína G dependiente y la liberación de neurotransmisores, modificando el proceso de silenciamiento de la post sinapsis. Mutación en gen que codifica para proteína ppar omega, modificando los factores de transcripción para el metabolismo graso, desarrollando depósitos de adipocitos. Mutación en gen que codifica para proteína ikk alfa, alterando la expresión de la proteína nfk beta, ocasionando fosforilación de la histona h3, alterando la vida celular. Mutación en gen que codifica para proteína socs3, modificando la regulación negativa sobre la interleukina 6, alterando los sistemas de retroalimentación negativa hipocampales e hipotalámicos. Mutación en gen que codifica para proteína akap 150, modificando la actividad y la sensibilidad de los receptores post sinápticos colinérgicos muscarínicos. Mutación en gen que codifica para citokinas interleukina 4 e interleukina 13, alterando los mapas de conexión de las vías de señalización intraneuronal. Mutación en gen que codifica para proteína wnt, alterando la actividad y el funcionamiento de los canales de calcio voltaje dependientes que generan guanidil monofosfato cíclico como segundo mensajero. Mutación en gen que codifica para proteína trb 3, alterando y modificando la capacidad de transcripción de las proteínas akt y pkb. Polimorfismo en codon 129 del gen que codifica para proteína prión, ocasionando alteraciones cognitivas tempranas y modificaciones en el desarrollo cerebral con carga genética. Mutación en gen que codifica para proteína p301s, ocasionando trastornos en la señalización fronto temporal y occipital, que conducen a procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína lmw-ptp, alterando la actividad de la enzima fosfotirosina fosfatasa, modificando las propiedades del factor de crecimiento nervioso y su acción sobre las células pc12, alterando de ésta manera la inducción neuronal y los procesos de neurogénesis. Mutación en gen que codifica para proteína gluR2, ocasionando una anormal fosforilación de los receptores glutamatérgicos ampa, alterando los procesos cerebelosos de fijación de la memoria y de equilibrio. Mutación en gen que codifica para proteína mrc 1, originando la activación de las proteínas rad 53, motivando los procesos de stress oxidativo y la consecuente neurotoxicidad. Mutación en gen que codifica para proteína chemokina, modificando la sensibilidad y la actividad de los receptores subtipo ccr 2 para chemokinas, desencadenando el desarrollo de arterioesclerosis. Mutación en gen que codifica para proteína synfilina 1, originando la formación de depósitos del tipo de cuerpos de Lewy, con la consecuente destrucción del citoesqueleto neuronal y el comienzo de los procesos de neurodegeneración. Polimorfismo en gen que codifica para proteína c850t, alterando la actividad del factor de necrosis tumoral alfa, con la resultante de los procesos de neurodegeneración. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteína 14-3-3, ocasionando una fosforilación anómala de la proteína tau, con inclusiones citoplasmáticas en la glía, desencadenantes de atrofia sistémica múltiple. Mutación en gen que codifica para proteína alfa sinucleína, alterando el metabolismo de la proteína tau, con degeneración córticobasal, presente en la parálisis supranuclear progresiva. Mutación en gen que codifica para proteína gluR4, modificando la actividad y la sensibilidad de los receptores glutamatérgicos n-metil d-aspartato y ampa, alterando las funciones cerebelosas. Mutación en gen que codifica para proteína Golgi-cox, ocasionando alteraciones morfológicas en la corteza occipital, dando como resultado trastornos de memoria. Mutación en gen que codifica para proteína octn2, regulando en baja a la enzima carnitina acetil transferasa, alterando el transporte de cationes orgánicos. Deleción en gen que codifica para proteína qp-c, causante de una deficiencia en el complejo III, originando acidosis láctica e hipoglicemia, resultando de la misma conductas agresivas y violentas. Mutación en gen que codifica para proteína pak 1, produciendo la alteración de la proteína reg 1, reguladora de fosfatasas, lo cual origina la activación de la kinasa snf 1, alterando el metabolismo de la glucosa, y ocasionando hipoglicemia. Mutación en gen que codifica para proteína actina, modificando la organización central de los microtúbulos y neurofilamentos del citoesqueleto celular, alterando los procesos de citokinesis celular. Mutación en gen que codifica para proteínas dap 10 y pi3k, ocasionando la activación de las proteínas kinasas syk, modificando la actividad de las células natural killers, con presencia de citotoxicidad. Mutación en gen que codifica para proteínas smad, alterando los mecanismos de regulación del factor de necrosis tumoral beta, activando a la proteína p53, adelantando como consecuencia inmediata, los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína pd2, modificando la actividad del complejo regulador nmdaRs, alterando la normal distribución de los receptores nmetil d-aspartato, en la membrana plasmática y en el retículo endoplásmico, modificando la actividad de la sinapsis. Mutación en gen que codifica para proteína prg1, alterando la actividad de las enzimas fosfolípidos fosfatasas, deteniendo el crecimiento axónico y los procesos de plasticidad sináptica. Mutación en gen que codifica para las isoformas beta del antígeno leucocitario humano, HLA, ocasionando la presencia en el genotipo del bialelo B2/B2, responsable de la deficiencia de inmunoglobulina G, ocasionando inmunodeficiencia. Mutación en gen que codifica para proteína convertidora de la enzima angiotensina, originando alteración en la actividad, sensibilidad y especificidad de los receptores dopaminérgicos subtipos D2 y D4, como así también del transportador de dopamina DAT, presentando predisposición genética para la migraña crónica. Mutación en gen que codifica para proteínas epsoninas, modificando la actividad de los complementos inmunitarios C1q, C3b e iC3b, alterando los procesos de inmunidad celular y las respuestas inflamatorias, conduciendo al inicio de procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína L-name, alterando el metabolismo del óxido nítrico, modificando la actividad del factor liberador de corticotrofina, de la Jorge Marquet vasopresina y de la hormona adreno cortico trofina en el núcleo para ventricular del hipotálamo, alterando la regulación en alza de la actividad neuronal a nivel hipotalámico. Mutación autosómica recesiva en gen que codifica para proteína hipercolesterolémica, modificando la regulación de lípidos en la superficie celular, originando producción de proteína precursora de beta amiloide. Mutación en gen que codifica para proteína catepsina D, modificando el metabolismo de las apolipoproteínas E, desarrollando neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína darp, alterando la actividad de las enzimas mono amino oxidasa A y mono amino oxidasa B, trastornando la actividad de la corteza prefrontal, con consecuente neurodegeneración en dicha zona cerebral. Mutación en gen que codifica para proteína gad, ocasionando una deficiencia en la actividad del gaba, alterando el metabolismo dopaminérgico y glutamatérgico regulados por el aminoácido inhibidor, ocasionando alteraciones senso perceptuales como consecuencia directa. Mutación en gen que codifica para proteínas dad 2 y dad 3, alterando la actividad y la sensibilidad de los receptores dopaminérgicos subtipos D2 y D3, facilitando la aparición de conductas adictivas. Mutación en gen que codifica para proteína per 3, alterando los relojes biológicos y los ritmos circadianos, modificando los ritmos de sueño y vigilia. Mutación en gen que codifica para proteína fox p4, modificando los factores de transcripción y alterando los procesos de señalización intraneuronal anterógrada. Mutación en gen que codifica para proteína ephrin, modificando los mecanismos de morfogénesis cerebral, alterando los esquemas de redes neurales, ocasionando modificaciones en la función cerebral. Mutación en gen que codifica para proteína hes 7, ocasionando la segmentación de los relojes biológicos, alterando los ritmos de sueño y alimentación. Mutación en gen que codifica para proteína cpeb, ocasionando fosforilación protéica durante la división celular, con alteración de la función de las proteínas traslatorias, modificando el mensaje final copiado por el AR m. Mutación en gen que codifica para proteína creb, originando acetilación aberrante de las histonas, con modificaciones de los procesos de transcripción, generando actividad degenerativa de las poliglutaminas. Mutación en gen que codifica para proteína mcl 1, activando a las proteínas p53, p63 y p73, con adelantamiento de los procesos de muerte celular programada por apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteínas omi y htr A2, ocasionando un clivaje aberrante de los inhibidores de apoptosis, IAP, facilitando la actividad de las caspases, acelerando los mecanismos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína her 1, alterando la actividad de las células T2, modificando la función del ácido retinoico, ocasionando una diferenciación aberrante de la inducción neuronal. Mutación en gen que codifica para proteína 677 C/T, modificando la actividad de la enzima metileno tetrahidro folato reductasa, con producción de hiperhomocisteinemia, ocasionando alteración del estado de ánimo. Mutación en gen que codifica para proteína heme oxigenasa 1, ocasionando stress oxidativo, alterando la actividad de la prostaglandina ciclo pentanona, con acción neurodegenerativa. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteína mnb y dyrk 1A, con alteración de la diferenciación neuronal tardía, ocasionando alteraciones en el desarrollo cerebral. Mutación en gen que codifica para proteína crmp, con desorganización de los subtipos de microtúbulos, alterando el citoesqueleto neuronal, con modificación en el control de la morfogénesis axonal. Mutación en gen que codifica para proteína gap 43, alterando el mensaje copiado por el AR m, con alteración de la función hipocámpica y parahipocámpica, ocasionando descargas eléctricas en la corteza cerebral. Mutación en gen que codifica para proteína bcl 1, ocasionando anormal desarrollo del cerebro medio, con disminución de la actividad de las proteínas ebf 1 y pax 5, con alteración de la señalización intraneuronal anterógrada. Mutación en gen que codifica para proteína git 1, con formación alterada de los árboles dendríticos, modificando finalmente la función sináptica. Mutación en gen que codifica para proteínas rheb, alterando la función regulatoria de la proteína sgk, ocasionando modificaciones en el crecimiento neuronal. Mutación en gen que codifica para proteína munc 18, alterando la función de la proteínquinasa traslatoria snare, modificando la actividad regulatoria del mensaje intraneuronal. Mutación en gen que codifica para los receptores estrogénicos alfa, disminuyendo la expresión de las neuronas hipocampales, ocasionando hiperfosforilación de la proteína tau, desarrollando procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína reelina, modificando la actividad de la corteza entorrinal, aumentando la actividad de las células inmunoreactivas, ocasionando procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteínas tmc y ever, alterando la perfusión transmembranal de las proteínas, modificando finalmente la respuesta sináptica. Mutación en gen que codifica para las proteínas hpe, L1-cam y lis 1, ocasionando severas alteraciones y malformaciones en el desarrollo cerebral, tales como holoprocencefalia, hidrocefalia y lisencefalia respectivamente. Mutación en gen que codifica para proteína alfa 2 macroglobulina, ocasionando daños a nivel de la barrera hematoencefálica, alterando el flujo y la señalización neuronal. Como ya hemos mencionado en varias oportunidades, desde hace más de treinta años los investigadores están tratando de encontrar relaciones entre los trastornos del estados de ánimo y las alteraciones químicas, biológicas, moleculares, estructurales, del flujo sanguíneo, del aporte del oxígeno, inmunes, endócrinas, genéticas y proteómicas, a nivel cerebral. De esta manera los primeros estudios se realizaron a nivel biológico, tomando como centro principal de atención a la biofase o sinapsis, describiendo los procesos de neurotransmisión o sea, la comunicación química entre las neuronas, bajo la responsabilidad de las monoaminas, los aminoácidos cerebrales, las neurohormonas, los neuromediadores y los neuroreguladores. Fue en este momento cuando se intentó atribuír el orígen de los trastornos del estado de ánimo a la cantidad de monoaminas que se encontraban en la hendidura sináptica. A continuación, los estudios moleculares permitieron identificar los delicadísimos procesos de exocitosis, desde las vesículas de almacenamiento hacia la sinapsis, el quantum o ritmo de expulsión del contenido de dichas vesículas y los tres mecanismos de regulación de la exocitosis. Jorge Marquet También se atribuyen a los estudios moleculares, los conceptos de neuromodulación mediante los cuales el cerebro mantiene una armonía fisiológica entre las monoaminas y entre éstas y sus receptores correspondientes, en lugar de la sopa química que proponía la biología. El suprasistema neuromodulatorio por excelencia es el colinérgico el cual mantiene regulado en baja en forma permanente a todas las monoaminas neurotóxicas o excitotóxicas y reguladas en alza a las monoaminas consideradas neuroprotectoras. Otro avance logrado por las investigaciones moleculares corresponde a la identificación de las proteínas transmembranales post sinápticas, denominadas receptores, específicos para cada monoamina y que se identifican según su estructura química en receptores metabotrópicos, ionotrópicos y voltaje dependientes, y a partir de allí se pueden diferenciar en familias y superfamilias según la cantidad de variantes y de acciones ofrecidas como respuesta de su activación. Luego comenzaron a desarrollarse los estudios a nivel de la inmunidad y de los procesos neuroendócrinos, determinándose la importancia de las citoquinas descriptas como interleukinas, en la liberación de las monoaminas en las terminales neuronales y la regulación de los ejes neuroendócrinos que comienzan en la corteza y que pasando su información por el hipocampo, el hipotálamo y la hipófisis terminan activando glándulas periféricas y ocasionando la liberación de neurohormonas y neuromediadores. También hicieron su importante aporte las neuroimágenes aplicadas a la psiquiatría y sobre todo los picos espectroscópicos, teniendo en cuenta que estos picos sirven como marcadores cerebrales tales como el n-acetil aspartato indicando disfunción y despoblación neuronal, la creatina como marcador de energía neuronal, la colina estableciendo el estado de las membranas neuronales y el mio inositol estableciendo los procesos de sufrimiento y muerte neuronal. De esta manera se identifican situaciones de hiperfrontalidad con hipofunción de los núcleos de la base en los trastornos obsesivos compulsivos, lesiones temporales profundas bilaterales en los cuadros depresivos, lesiones en temporal profundo izquierdo con disminución del volúmen hipocampal en los procesos psicóticos, agrandamiento ventricular, atrofias corticales temporo-parietales y leucoaraiosis en los cuadros demenciales, lesiones difusas en sustancia gris y en sustancia blanca en los cuadros adictivos e hiperfrontalidad con hiperfunción de los núcleos de la base en los trastornos de ansiedad. Fueron los estudios de la genética pre genómica los que identificaron a los receptores secundarios intranucleares trk y la descripción de su importancia en los procesos de codificación para los factores de crecimiento neuronal, de la regulación en alza o en baja de la cantidad y la especificidad de los receptores post sinápticos y de las enzimas que intervienen en el metabolismo y el catabolismo de las monoaminas. También se la responsabiliza de la descripción de la señalización intraneuronal anterógrada al describir la acción de las proteínas trasductorias, de los protooncogenes y de la respuesta biológica otorgada por el arn mensajero luego de copiar la plantilla aminoacídica constituída por la señal intraneuronal. En este momento de las investigaciones, se termina el proyecto genoma humano y entonces en el contenido de sus conclusiones se encuentran datos correspondientes a los trastornos del estado de ánimo que comienzan a hacer pensar que la mayoría de ellos tienen un terreno predispuesto a nivel de su carga genética. Jorge Marquet Así es como se atribuye a las mutaciones que favorecen la acumulación de sustancias insolubles intraneuronales que no pueden ser clivadas al exterior por los receptores rage, la predisposición a desarrollar procesos demenciales. Las mutaciones a nivel del citoesqueleto neuronal y en el transporte de las vesículas de almacenamiento, y la predisposición a desarrollar trastornos de ansiedad. Las mutaciones en la membrana neuronal y en los delicados procesos de exocitosis y la predisposición a desarrollar procesos psicóticos. Las mutaciones a nivel de las proteínas que codifican para la actividad de los neuropéptidos cerebrales y la capacidad de desarrollar trastornos de la alimentación. Las mutaciones que tienen como responsabilidad los procesos de adelantamiento de la muerte celular programada genéticamente o bien de la apoptosis y su relación directa con el consumo de sustancias. Y las mutaciones que alteran la señalización intraneuronal anterógrada y su relación con la capacidad de desarrollar trastornos del estado de ánimo. Llegados a esta instancia podemos entonces ver que es lo que nos propone la genética para el entendimiento de la predisposición a padecer personalidades antisociales. Se describe una mutación para las isoformas de la sinaptofisina, proteína correspondiente a la pared de las vesículas de almacenamiento, con la consiguiente alteración de la exocitosis. Una mutación para la proteína nocht 4 encargada de la regulación de los receptores nocht junto con la proteína cin 85, ocasionando de esta manera la imposibilidad de que estos receptores cliven al exterior de la neurona los productos de desecho del metabolismo neuronal acumulado en los lisosomas. Una triple mutación para las proteínas pax 1, snf 1 y qp-c encargadas del metabolismo del azúcar, ocasionando severos problemas de hipoglicemia cerebral relacionados con las conductas violentas. Mutaciones en las proteínas ca y net ocasionando mal funcionamiento de la enzima triptofano hidroxilasa con alteración de la vía metabólica de las indolaminas con descenso final de la serotonina cerebral, ocasionando impulsividad y agresividad. Mutación en la proteína lhx 5, modificando la actividad de la enzima fenil alanina hidroxilasa, alterando el metabolismo de las catecolaminas y del ácido fenil acético relacionados fundamentalmente a nivel de la dopamina con las alteraciones sensoperceptuales y del ácido fenil acético con la agresividad. Mutación en gen que codifica para la proteína fraxa ocasionando un exagerado aporte de metilos por parte de la sulfo adenosil L-metionina y una actividad enzimática metilante aumentada por parte de las enzimas metilantes originando procesos de dimetilación cerebral. Mutación en la proteína slc, que codifica para el transportador de serotonina alterando el transporte de la principal indolamina, la 5 hidroxi triptamina, obteniendo como resultado procesos de ansiedad, impulsividad y agresividad. Mutación en los genes que codifican para las proteínas darp 21 y darp 32 ocasionando alteración en la actividad de las enzimas mono amino oxidasa y catecol o-metil transferasa modificando las vías catabólicas de las catecolaminas y resultando en una acumulación de las monoaminas excitotóxicas. Finalmente mutación en los genes que codifican para las proteínas que regulan los receptores serotoninérgicos post sinápticos tales como htr 1A para los 5HT1A, htr 2A para los 5HT2A, htr 1B para los 5HT1B y htr 2C para los 5HT2C, alterando el Jorge Marquet mensaje intraneuronal otorgado por éstos receptores, ocurriendo lo mismo para la proteína drd3 que codifica para el receptor dopaminérgico subtipo D3, responsable de las conductas delirantes. El aporte de la neuroimágenes a nivel de las conductas psicopáticas parecen centrarse en lesiones a nivel de la corteza insular anterior y en una profundización selectiva de los surcos de la ínsula. Las investigaciones posteriores llevaron a concluír que no era realmente la mutación genética en sí la responsable de los cambios en la conducta sino, mas bien la alteración posterior de la proteína ejecutora de éstas mutaciones dando orígen a la investigación proteómica, estudios que hoy en día se están desarrollando y que están permitiendo que cuatro mil moléculas de super diseño se encuentren en espera de su aprobación por parte de la FDA, y que actúan como verdaderos bisturíes químicos, teniendo como target las proteínas que se encuentran modificadas en su actividad por las mutaciones genéticas predisponentes a desarrollar patologías. Otras mutaciones descriptas en la actualidad para proteínas reguladoras y ejecutoras de funciones biológicas programadas genéticamente se describen a continuación. Mutación en gen que codifica para proteína mGluR7, ocasionando modificaciones en las zonas activas presinápticas, alterando los terminales gabaérgicos, produciendo diferencias en la inervación de las interneuronas hipocampales. Mutación en gen que codifica para proteína erk, modificando la actividad de la proteinkinasa C, alterando la plasticidad dendrítica hipocampal. Mutación en gen que codifica para proteínas islet 1 y jip 1, aumentando la vulnerabilidad al ácido kaínico induciendo procesos de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para receptores vainilloid 1, aumentando la actividad de los receptores canabinoid 1, alterando la sensibilidad y la especificidad de las neuronas sensitivas dependientes de la proteína capsaicin, modificando finalmente la liberación de neuropéptidos. Mutación en gen que codifica para proteínaCaMK II, alterando los mecanismos de síntesis protéica en la sinapsis, ocasionando fallas en los procesos de potenciación a largo plazo como fijadores de memoria. Mutación en gen que codifica para proteína mek 1, alterando la distribución, los niveles y la activación de la acetil colina, desarrollando vías de neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para enzimas mao A y mao B, alterando la actividad de la corteza prefrontal ocasionando neurodegeneración. Mutación en gen que codifica para proteína sf 9, alterando la actividad de la proteína G subtipo Sa, modificando la liberación de noradrenalina y adrenalina y la sensibilidad y la actividad de los receptores beta adrenérgicos y de los receptores para dopamina subtipo D1. Mutación en gen que codifica para proteína s100, alterando la estructura de la glía, ocasionando predisposición para el desarrollo de tumores gliales. Mutación en gen que codifica para proteína irf 4.8, alterando la transcripción de la proteína pre beta en proteína beta, modificando el desarrollo linfocitario. Mutación en gen que codifica para proteínas six 1 y six 4, alterando la actividad de las proteínas sgs 1 t top 3, modificando la funcionalidad de las endonucleasas. Mutación en gen que codifica para proteína agnors, ocasionando la aparición de toxicidad celular con posterior sufrimiento y muerte neuronal. Mutación en gen que codifica para proteína pim 2 proteínkinasa, modificando el funcionamiento de las citokinas, adelantando los procesos de apoptosis. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteína rheb GTp asa, alterando la actividad de las proteínas gap, modificando la señalización ejercida por los reguladores mTor. Mutación en gen que codifica para proteína skn 1, ocasionando desarrollo de stress oxidativo con posterior sufrimiento y muerte neuronal. Mutación en gen que codifica para proteína bmal 1, alterando la actividad de los activadores transcripcionales, ocasionando modificación de los relojes biológicos. Mutación en gen que codifica para proteína par 4, produciendo la alteración de los factores nucleares kb, modificando los factores de transcripción c-jun, activando a las proteínas p53, ocasionando neurodegeneración y apoptosis. Mutación en gen que codifica para proteína pou III, alterando la expresión del factor de transcripción oct-6, predisponiendo a padecer psicosis. Mutación en gen que codifica para proteína myc, originando stress oxidativo con posterior envejecimiento celular. Mutación en gen que codifica para proteína tlad 23, alterando la actividad de la proteína G, modificando los mecanismos de regulación del AD . Mutación en gen que codifica para proteína sox 9, ocasionando modificaciones en los mecanismos de transcripción, y alterando finalmente la actividad glial. Mutación en gen que codifica para proteína srif, ocasionando comportamiento aberrante de las proteínas sst1 y sst4, lo cual dará lugar a cambios en el lugar de unión dtrp 8 para la somatostatina. Mutación en gen que codifica para la proteína G, alterando la respuesta sérica del elemento att-20, produciendo modificaciones en la actividad de los receptores sst2 y sst5 para somatostatina. Mutación en gen que codifica para adreno receptores 103-1 y 103-2, aumentando los efectos neurotóxicos de la adrenalina y de la noradrenalina, acelerando los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para proencefalina, originando la hiperestimulación de los receptores GABA B, aumentando la señal inhibidora en el neocórtex. Mutación en gen que codifica para proteínas omi y htra2, alterando la actividad del inhibidor de apoptosis iap, ocasionando un incremento de la actividad de las proteínas caspases 1, con un posterior adelantamiento de los procesos de apoptosis. Mutación en gen que codifica para el factor de necrosis tumoral, dando orígen a un polimorfismo en la posición 308 que va a aumentar la predisposición a padecer esquizofrenia. Mutación en gen que codifica para angiotensina II, alterando la actividad neuronal en la lámina terminalis y en la estría terminalis. Mutación en gen que codifica para proteína neurokinina B, alterando la señal de trasducción, modificando la respuesta biológica otorgada por el AR m. Mutaciópn en gen que codifica para receptores Y1 de neuropéptido Y, alterando la síntesis de óxido nítrico en el hipotálamo, modificando la expresión neuronal. Mutación en gen que codifica para proteína rhp 51, alterando la actividad de la proteína crb 2, ocasionando una modificación en la estructura del AD . Mutación en gen que codifica para receptores ror 2 para tirosina kinasa, alterando la actividad post transcripcional de wnt 5ª y jnk, modificando la señalización intraneuronal anterógrada. Mutación en gen que codifica para proteína vegf, altera los factores de crecimiento endotelial vascular, predisponiendo al padecimiento de la esclerosis lateral amiotrófica. Jorge Marquet Mutación en gen que codifica para proteína mc4R, alterando la actividad de los receptores para melanocortina, originando desarrollo de obesidad. Mutación en gen que codifica para proteína syndecam 3, modificando la señalización entre melanocortina y los receptores agouti, ocasionando cambios en los ritmos de ingesta alimentaria. Mutación en gen que codifica para proteína ppar, alterando la señalización entre melanocortina y receptores agouti, modificando la actividad de los adipocitos ocasionando desarrollo de obesidad. Mutación en gen que codifica para proteína C57BL/6, ocasionando ausencia de proopio melanocortina, alterando la función adrenal y originando obesidad. Mutación en gen que codifica para la enzima COMT, presentando un polimorfismo Val 158/108 Met, que origina predisposición a padecer esquizofrenia. Jorge Marquet Capítulo 12 Psiquiatría Polimórfica Jorge Marquet Los trabajos clínicos realizados por diferentes grupos han mostrado que el ADHD presenta un elevado grado de agregación familiar. Los estudios de gemelos ofrecen valores de concordancia entre el 50% y el 80% en gemelos monocigóticos, y alrededor del 30% en gemelos dicigóticos, datos que permiten calcular valores de heredabilidad en torno al 60-70%. El ADHD es un trastorno con una etiología compleja, causado por la contribución aditiva de varios genes de efecto menor y factores ambientales. La acción combinada de variantes polimórficas funcionales en un cierto número de genes crearía una susceptibilidad al trastorno que no se expresaría en todos los ambientes. En torno al ADHD, uno de los aspectos que más interés y a la vez controversia ha generado entre los clínicos es la persistencia o no del trastorno más allá de la adolescencia. En la actualidad, este aspecto está suficientemente contrastado, ya que los estudios de seguimiento hasta la edad adulta muestran una persistencia del ADHD superior al 50%. Los ensayos clínicos realizados en muestras de adultos con metilfenidato o atomoxetina han mostrado respuestas similares a las referidas en niños y adolescentes. Por otra parte, los estudios clínicos han evidenciado que el 15% de niños con ADHD tiene algún padre con ADHD, mientras que la prevalencia de ADHD es superior, a un 57%, entre los hijos de padres con ADHD. En el mismo sentido, el grupo de Biederman observó una prevalencia de ADHD cuatro veces mayor entre los padres de los adolescentes en los que persistía el trastorno desde la infancia, en comparación con los familiares de los pacientes en los cuales el ADHD remitió en la adolescencia. Faraone afirma que, desde una perspectiva familiar, no sólo el diagnóstico de ADHD en adultos es válido, sino que con los datos actuales puede ser un diagnóstico incluso más válido que el de ADHD en la infancia. Los estudios sobre genética molecular del ADHD incluyen algunos análisis de ligamiento a escala genómica en familias, pero sobre todo estudios de asociación con genes candidatos. Estos últimos se han centrado en los sistemas de neurotransmisión relacionados con la fisiopatología del trastorno o con la respuesta favorable a psicofármacos. El sistema dopaminérgico es uno de los más estudiados, y el gen más consistentemente asociado al ADHD es el gen del receptor dopaminérgico D4. El gen del transportador presináptico de dopamina (DAT1) también se ha asociado de forma repetida en distintos estudios. Otros genes del sistema dopaminérgico que se han implicado en el ADHD son el del receptor DRD5 y la dopamina β-hidroxilasa (DBH), esta última común también al sistema noradrenérgico. El sistema serotoninérgico también se ha implicado desde un punto de vista molecular, a través de los genes del trasportador presináptico de serotonina (5HTT), del receptor serotoninérgico 5HT1B y de la proteína neuronal S AP-25. Los receptores noradrenérgicos α2A (ADRA2A) y α2C (ADRA2C) se han asociado con el trastorno. Los resultados con el gen que codifica la catecol-Ometil transferasa (COMT) han sido dispares, mientras que se obtienen en general datos positivos con el gen de la monoamina oxidasa A (MAOA). Dentro del grupo de las neurotrofinas se han realizado estudios con el factor neurotrófico derivado del cerebro (BD F), con resultados discrepantes. Se han obtenido distintos Jorge Marquet modelos animales que sugieren también la implicación de los sistemas dopaminérgico, serotoninérgico y noradrenérgico, entre otros, en el ADHD. Así, los ratones knockout para los genes DAT1, DRD1, DRD2, DRD3, COMT, BD F, 5HT1B y 5HT4 presentan combinaciones de rasgos relacionados con la patología, como la hiperactividad, la agresividad, la ansiedad o incluso una buena respuesta terapéutica a algunos psicoestimulantes. El ADHD también es un buen modelo de estudio para evidenciar la interacción entre la carga genética y factores ambientales, como el fumar o beber durante el embarazo. Se sugiere una base genética para el ADHD tanto por estudios familiares como de gemelos. Un enfoque ha sido estudiar la neurotransmisión de dopamina ya que se sugiere su participación en la patogénesis del ADHD. Por ejemplo, se sabe que la dopamina juega un papel central en la actividad motriz humana y en los comportamientos buscadores de recompensa. Además, las medicaciones estimulantes utilizadas para tratar el ADHD tienen como uno de sus efectos farmacológicos, la alteración de la neurotransmisión dopaminérgica. En 1996, se informó que el gen receptor D4 de la dopamina DRD4, estaba asociado con el rasgo de personalidad de buscar novedad. Estos resultados llevaron a los investigadores a examinar varios alelos de este gen con respecto a ADHD, utilizando estrategias de asociación. La relación entre DRD4 y ADHD es todavía un asunto de mucho debate. Además, las asociaciones iniciales entre DRD4 y la búsqueda de novedades han sido cuestionadas por investigaciones posteriores. El gen transportador de dopamina (DAT1), ha sido también objeto de varios estudios respecto al ADHD. Dos grupos independientes encuentran una asociación entre un alelo de DAT1 y el fenotipo ADHD. Mientras múltiples investigaciones apuntan a un rol particular de los alelos del DAT1 en el ADHD, todavía sus relaciones tienen que ser clarificadas. En un estudio se encuentran algunos niños que tienen una o dos de las copias para el alto riesgo de polimorfismo, que no expresan la enfermedad. Sin embargo, muchos niños que no tienen alelos de alto riesgo demuestran el fenotipo de hiperactividad. Estos encuentros se pueden explicar en un trastorno complejo genético en el cual la penetrancia parcial, la heterogenicidad genética y las fenocopias deberían estar presentes. Los hallazgos respecto a ambos, DRD4 y DAT1 sugieren que las variantes funcionales de los genes involucrados en la neurotransmisión de dopamina, confieren un riesgo familiar para el ADHD. Los datos sugieren que esta contribución debe ser relativamente pequeña. Han habido estudios de familias, mellizos, niños adoptados, análisis de segregación y de genética molecular que mostraron que el ADHD posee un componente genético substancial. En genética, una heredabilidad 0 (cero) significa que no hay un “input” genético, mientras que una de 1 significa que el trastorno está determinado por los genes. Los estudios de genética familiar han demostrado que la heredabilidad del ADHD es de 0.75 (o sea, el 75% de probabilidades de que la etiología sea genética), siendo este un valor mayor que el de cualquier otra enfermedad neuropsiquiátrica, como por ejemplo ansiedad o depresión. A pesar de que los resultados son todavía tentativos, los estudios de genética molecular sugieren que 3 genes serían los responsables de incrementar la susceptibilidad para el ADHD: el gen del receptor de dopamina D4, el gen transportador de dopamina DAT-1 y el gen del receptor de dopamina D2. Los estudios genéticos se han enfocado en estos genes candidatos que participan en la transmisión dopaminérgica debido a 3 razones: Jorge Marquet • Las drogas que intervienen en la modulación dopaminérgicas son eficaces en este trastorno. • Diversos estudios han demostrado que los circuitos frontoestriados dopaminérgicos están implicados en el ADHD. • Los ratones sin el transportador de dopamina tienen un comportamiento hiperactivo y no responden a las anfetaminas. Como conclusión se puede afirmar que existe una fuerte evidencia que sugiere un papel genético en la etiología de este desorden. Aunque el modo exacto de transmisión aún es desconocido, probablemente el ADHD sea un trastorno poligénico con varios genes de pequeños efectos determinando la vulnerabilidad para esta condición. La búsqueda de endofenotipos específicos para subgrupos de pacientes es una línea de investigación futura muy interesante. o existe ningún estudio que haya investigado los trastornos de conducta (TC) y/o el negativista – desafiante (T D) de forma separada del ADHD. Por ello, estos estudios, por el contrario, son muy útiles para estudiar la co-agregación familiar de estos trastornos. Es decir ver si no hay ninguna relación etológica entre ellos (ninguna congregación familiar), la existencia de factores etiológicos más o menos comunes (congregación familiar aleatoria) o la existencia de factores etiológicos diferentes para cada trastorno (co-agregación familiar específica). La frecuencia de TC en familias con ADHD presenta un ligero aumento con relación a controles y, de hecho, este aumento se encuentra relacionado con la comorbilidad TC-ADHD. Los familiares de primer grado de un niño con un TC-ADHD presentan un 25% más de TC que en los controles sanos (5%). Sin embargo es importante resaltar que los TC no se agregan al ADHD sino a la comorbilidad TC-ADHD. Biederman y cols. (1992) ya pusieron en evidencia el hecho de que los familiares aparentados a un niño con TC-ADHD presentarán ellos mismo en un 39-56% un TC-ADHD frente al 7-12% que presentarán un TC no comórbido. Por tanto podríamos afirmar que es la forma comórbida la que se co-agrega a nivel familiar (Faraone y cols., 2000). También se ha realzado algunos estudios sobre la comorbilidad T D-ADHD evidenciándose una mayor co-ocurrencia entre ambos trastornos. Sin embargo estas investigaciones muestran una co-segregación entre ambos lo que viene a demostrar, como en otras investigaciones, la existencia de un subtipo familiar con una etiología diferente. Este hallazgo abre las puertas a la investigación de genes de vulnerabilidad, a pesar de que los estudios de agregación familiar, debido al diseño, son incapaces de diferenciar los factores familiares ligados al ambiente de los factores genéticos. Contrariamente a los estudios de agregación familiar, los estudios de adopción sí permiten diferenciar los factores ambientales de los genéticos. Se trata de estudios correlacionales sobre medidas dimensionales entre niños adoptados con sus padres biológicos y adoptivos y entre hermanos biológicos y adoptados. En lo que respecta al ADHD estos estudios indican una alta implicación genética en la varianza fenotípica. Los scores de heredabilidad genética están entre un 39 a un 74%(Sprich y cols., 2000). En cuanto a los resultados sobre los trastornos de conducta son más heterogéneos. Esto se debe a problemas de tipo metodológico. Muchos de ellos utilizan el modelo padre-niño en donde la presencia de antecedentes de problemas de conducta en el padre biológico se recogen a través de los registros judiciales. Por tanto, se requiere la comisión de actos delictivos de suficiente envergadura como para haber sido penalizados. Siguiendo este modelo de investigación se ha Jorge Marquet encontrado una vulnerabilidad genética del 59% frente al 19% de influencia puramente ambiental y del 22% a la interacción genética-ambiente (Cloninger y cols, 1982). Un modelo más adaptado consiste en comparar hermanos biológicos y adoptados. Quizás el estudio que menor sesgo produce es el realizado por Van der Valk y cols (1998) que compara a hermanos adoptados no emparentados biológicamente a hermanos viviendo en el núcleo familiar biológico. Esta investigación estima una heredabilidad del 55%.Ahora veremos la heredabilidad genética (h2) que definimos como la varianza fenotípica explicada por la genética y que expresamos como el porcentaje de la varianza total, los factores ambientales compartidos (c2) y los factores ambientales no compartidos (e2). Los estudios genéticos y los problemas de conducta se han abordado desde diferentes perspectivas: su influencia en los trastornos externalizantes, genética y ADHD, factores genéticos en el T D y su peso etiológico diferencial en cada uno de ellos. El concepto de trastorno externalizante procede del análisis multifactorial del Chile Behavior Checklist de Achenbach. Se han realizado estudios tanto en niños en edad preescolar como escolar y nos posibilita estudiar la heredabilidad en función de la edad y el sexo. Las investigaciones realizadas en niños preescolares estiman un score de heredabilidad del 34 al 58%, observándose diferencias entre sexos, 75% para las niñas y del 50% para los niños. El score del ambiente no compartido explicaría el 25 al 42% (Dionne y cols. 2003). En los niños en edad escolar la heredabilidad se estima entre el 38 y 81%. Igualmente la heredabilidad aumenta con la edad disminuyendo los factores ambientales. Así, Gjone y Stevenson (1997) estiman que el peso genético es del 40% en niños entre 5-9 años y del 60% para niños con 12-15 años. Hay que resaltar que se trata de estudios transversales siendo necesario el diseño de estudios longitudinales para su confirmación. Las investigaciones realizadas indican un gran peso genético, aunque los resultados son bastante heterogéneos dependiendo de los informadores, de los instrumentos de diagnóstico utilizados y la población estudiada. Así la heredabilidad se estima en el 50- 98% cuando los informadores son los padres, del 39-81 % cuando son los profesores y del 0-81% cuando se utilizan la auto-información. Igualmente la heredabilidad difiere en algunas investigaciones cuando se estudian distintas dimensiones. Por ejemplo, la inatención y la hiperactividad-impulsividad. Existen tres investigaciones que analizan la heredabilidad de estas dos dimensiones. Dos de ellos estiman una mayor heredabilidad para hiperactividad que para la inatención. Por el contrario, Todd y cols (2001) opinan que la inatención presenta un mayor score de heredabilidad que la hiperactividad impulsividad: el 94% frente al 78%, respectivamente. Sin embargo los sujetos estudiados presentaban comórbidamente una dislexia. De hecho ya Willcut y cols (2000) encontraron una co-varianza dislexia-inatención del 95%. Hoy se acepta que la susceptibilidad genética para el ADHD se encuentra entre el 70-90%. Los estudios de gemelos en el trastorno de conducta (disocial), quizás sean los estudios en donde los resultados son más heterogéneos. Ello se debe a que dependen de los instrumentos de evaluación, de la edad, de los informadores, del sexo y de la envergadura clínica del trastorno. La mayoría de las investigaciones encuentran una mayor heredabilidad cuando son las madres las informadoras (Scourfield y cols. 2004). La heredabilidad estimada cuando son las madres las informadoras se estima en el 28-74% y del 7-65% cuando se utiliza la Jorge Marquet autoevaluación. El peso de los factores ambientales no compartidos se estima en el 30-40% en la varianza del fenotipo. Estos resultados son coherentes con el metaanálisis realizado por Rhee y Walkman (2002) en donde se evidenció, igualmente, que la heredabilidad era del 50% y el peso en la expresión fenotípica debido a factores ambientales no compartidos del 39%. En esta misma investigación no se encontraron diferencias significativas entre ambos sexos. Igualmente no existe una relación directa entre la heredabilidad de los trastornos disociales en la infancia y de personalidad antisocial en el adulto (50% frente al 36%). Finalmente, se ha evidenciado que las conductas de agresión son las más heredables (h2: 60-70%). La mayoría de las investigaciones se han realizado con el Cuestionario de Olweus presentando una heredabilidad del 33%. Cuando se utilizaron criterios DSM la heredabilidad es del 39 y el 66%, lo que indica una ligera prevalencia de ésta sobre los factores ambientales no compartidos: 30-50%. Conjuntamente con el peso genético para cada trastorno, los estudios con gemelos permiten investigar los aspectos genéticos comunes a los diferentes trastornos. Uno de los métodos utilizados es investigar la correlación entre rasgos distintos ( crosstwin, croos-trait). Así, en lo que se refiere a los rasgos comunes a los diferentes trastornos de la conducta perturbadora encontramos que la contribución genética para el ADHD y el TC es del 87%, para el TC y T D del 82% y para el ADHD y el T D del 87%. ( Coolidge y cols.,2000). Thapar y cols (2001) estiman que los factores genéticos para los TC se explican totalmente por los mismos que para el ADHD siendo insignificantes los específicos para los TC. Igualmente estos factores genéticos explicarían la alta comorbilidad entre ambos trastornos. Serían los factores del ambiente no compartido los que explicarían la presentación de los TC. También aquí la mayoría de las investigaciones son difícilmente separables de las realizadas sobre el ADHD, centrándose en el estudio de los mismos genes los que investigan específicamente los TC. Se han descubierto regiones de interés sobre el TDAH. Así se ha visto que los genes relacionados con el receptor dopaminérgico D5 (DRD5), el transportador de la serotonina (5-HTT), y del calcio (una proteína que interactúa con el DRD1) están localizados en locus en posible desequilibrio de enlace. Se han encontrado cinco regiones implicados en el ADHD: 16p13 (Maximun Lod Score= 3,73), 17p11 (MLS= 3,63), 6p12 (MLS= 3,30), 5p13 (MLS= 2,55) y el 17p11. Se han realizado una gran variedad de estudios que intentan ver los polimorfismos de los de los diferentes genes implicados en las vías monoaminérgicas. Los mas utilizados son los que hacen referencia a los métodos de asociación intrafamiliar (transmision desequilibrium test: TDT y el Haplotipo relative risk: HRR. Este último consiste en considerar como pseudo-genotipo control los alelos de los padres no transmitidos. Sin embargo, los estudios de replicación han puesto de manifiesto la gran heterogeneidad en cuanto al rol de los genes en el ADHD. Un estudio reciente considera que los genes implicados en el ADHD serían: COMT (catecol – o – metiltransferasa), 5-HTT (transportador de la serotonina), DBH (dopamina-beta-hidrosilasa), DRD5 (receptor de la dopamina), DRD4, DRD3 y DAT transportador de la dopamina. Las investigaciones sobre la dopamina se deben al efecto terapéutico de las anfetaminas y del metilfenidato en el ADHD. Su acción consiste en el bloqueo del transportador de la dopamina (DAT). Igualmente, en animales de laboratorio a los que se les ha inactivado el DAT presentan un cuadro parecido al ADHD y caracterizado por hiperactividad, déficit de Jorge Marquet memorización y en el aprendizaje. Aunque el gen del DAT, situado en el 5p15.3, no presente polimorfismo funcional, algunos autores han descrito variaciones en la expresión del AR m y fijación de radioligandos en la tomografía por emisión de positrones. Estas variaciones son función del genotipo referente a un polimorfismo dinucleótido variable (V TR) situado en el 15º exón del gen. El que más se ha encontrado asociado a las conductas externalizantes ha sido el alelo 9-R del V TR. La vía noradrenérgica se ha investigado por la implicación de la noradrenalina en la modulación de la vigilancia, la respuesta adaptativa y el aprendizaje, así como el efecto terapéutico de la atomoxetina. Su acción se sustenta en la inhibición específica de la recaptación de la noradrenalina. Sin embargo, los diferentes estudios que han intentado encontrar una relación entre el polimorfismo del gen transportador de la noradrenalina y el ADHD no han encontrado un exceso de transmisión de alelos del gen (McEvoy y cols., 2002). Las investigaciones sobre la vía serotoninérgica se apoyan en el papel demostrado de la serotonina en el control de la impulsividad y la agresividad. Se ha intentado relacionar el alelo corto (alelo S) de un polimorfismo de delección del promotor del gen (situado en 17q11.2) y el ADHD, aunque los resultados son contradictorios. Otros han intentado relacionar al promotor largo y los síntomas de ADHD. También han fracasados los intentos de relacionar otros genes y el ADHD, como la 5-HT2A, 5-HT1B y la triptófano hidroxilasa. Hoy se entiende que una de las mejores formas de estudiar la genética en el ADHD y los TC es centrándose en el seno de las distintas subcategorías, precisando así el impacto de los genes de susceptibilidad. Esta postura metodológica también nos ayudaría a esclarecer mejor la definición de fenotipo. Precisamente Waldman y cols (1998) encontraron una asociación muy positiva entre el alelo 10 del DAT y altas puntuaciones en hiperactividad–impulsividad. Holmes y cols (2002) encuentran, por otra parte, una alta asociación entre el alelo 7-R del DRD5 y los subtipos comórbidos ADHD+TC y ADHD+T D. También se ha encontrado relación entre el apego desorganizado que puede cursar con problemas de conducta y una frecuencia mayor del alelo 7-R (71% frente al 29%). La heterogeneidad a la respuesta al tratamiento farmacológico también se ha relacionado con distintos subtipos genéticos. Así, una mala respuesta al metilfenidato parece estar relacionada con la presencia del alelo 10-R del DAT. En definitiva, las investigaciones genéticas ponen en evidencia la importante relación entre los genes y el ambiente. El alcoholismo, incluyendo el abuso y la dependencia al alcohol etílico, es una de las formas más prevalentes de abuso de sustancias en los países occidentales (Blum & Cols., 2007 ) siendo una condición altamente frecuente y discapacitante (Hasin & Cols., 2007 ). Ésta se considera una enfermedad crónica, cuyo desarrollo y manifestaciones están influenciados por factores genéticos, psicosociales y ambientales (Kim & Cols., 2007). Es una enfermedad de origen y resultados complejos, en la que los individuos reaccionan de manera diferente cuando son expuestos a cantidades similares de alcohol. Muchos estudios epidemiológicos, biomédicos y psicosociales soportan la hipótesis de que algunos individuos padecen efectos adversos más severos a consecuencia del consumo de alcohol. Rasgos fisiológicos (como edad y sexo) y características socioculturales y psicológicas pueden jugar un papel relevante en la determinación de la amplia variabilidad interindividual en los umbrales y prevalencia de vida de la enfermedad (Gemma, Vichi & Testai, 2006). El consumo excesivo y prolongado de alcohol tiene un amplio rango de impactos médicos, sociales y económicos; el Jorge Marquet alcoholismo es uno de los desórdenes más costosos socialmente, en términos de atención médica, criminalidad, disrupción familiar y pérdida de productividad (Gemma, Vicho & Testai, 2006, Op.Cit.; Mayfield & Cols., 2002 ). En los últimos 30 años se ha incrementado la atención científica hacia los problemas asociados al consumo de alcohol, generando avances significativos en la comprensión de los mismos; se ha demostrado la relación del consumo de alcohol con desórdenes específicos y también se ha evidenciado que la relación entre el consumo de alcohol y los efectos en la salud es compleja y multidimensional. El alcohol se considera relacionado de manera causal con más de 60 condiciones médicas siendo, en la mayor parte de los casos, un factor deletéreo (Robin, Babor & Rehm, 2005). Estadísticas recientes indican que, entre el 20-30% de las admisiones hospitalarias y los costos de atención médica pueden ser atribuibles al abuso de alcohol (Blum & Cols., 2007, Op Cit.; iemela, 2007); sin embargo, menos del 5% de los pacientes reciben tratamiento adecuado (Blum & Cols., 2007). En la búsqueda de generar estrategias más efectivas para reducir el consumo de alcohol y sus efectos adversos, tanto a nivel individual como poblacional, se han desarrollado, desde hace varios años, estudios de neurobiología y genética, en animales y humanos, con el objeto de explicar los mecanismos patogénicos de los desórdenes asociados al alcohol ( iemela, 2007). Los avances recientes en técnicas de biología molecular y tecnología genética han enfocado la atención en la identificación de factores de riesgo genético, que hacen parte de una larga y rica historia de investigaciones sobre la heredabilidad y las influencias genéticas de esta enfermedad. En las últimas investigaciones se han identificado genes y rasgos conductuales y fisiológicos como factores aparentemente útiles en la predicción del riesgo de alcoholismo (Crabbe & Phillips, 2004). Esta revisión incluye resultados de las investigaciones más relevantes en humanos, sobre los avances en los aspectos genéticos que se han asociado con la susceptibilidad individual para generar una conducta adictiva en el consumo de alcohol. Se entiende por vulnerabilidad biológica la totalidad de condiciones con las que un individuo nace, que lo hacen más o menos predispuesto al desarrollo de una condición patológica (Secades & Fernández, 2003). Diversas teorías biológicas han abordado el problema del alcoholismo y, por supuesto, se ha indagado la posibilidad de que factores genéticos influyan en la conducta de consumo excesivo de alcohol y se han tratado de identificar marcadores de riesgo. Actualmente se acepta que la predisposición al abuso de alcohol o alcoholismo es, al menos, parcialmente heredable (Heinz & Cols., 2004), con una heredabilidad (proporción de las variaciones en el fenotipo debidas a los genes y expresada en porcentaje) mayor al 30% (Kim & Cols., 2007; Hoenicka & Ramos, 2003). La heredabilidad de las conductas adictivas se ha demostrado en estudios epidemiológicos de pares de hermanos, estudios de gemelos, estudios de adopción de hijos de alcohólicos separados de sus padres biológicos después del nacimiento y estudios prospectivos de familias (Secades & Fernández, 2003). A pesar de que algunos autores señalan importantes limitaciones metodológicas que, en parte, restan valor probatorio a los resultados de los trabajos, se acepta que en el alcoholismo puede existir algún grado de transmisión genética, pero falta claridad sobre qué es lo que se hereda. La mayoría de los investigadores tienden a pensar que existe cierto grado de susceptibilidad genética que incrementa la probabilidad de desarrollar la dependencia, pero es necesario que se de un contexto ambiental favorable, y se den las condiciones de exposición precisas (Secades & Fernández, 2003; Hoenicka & Ramos, 2003). La dependencia al alcohol presenta un carácter de herencia compleja y amplia Jorge Marquet heterogeneidad, en el que múltiples genes pueden estar involucrados, cada uno con diferente contribución al fenotipo; donde el ambiente juega un importante rol en el desarrollo del desorden, de manera variable para cada individuo, y donde múltiples sistemas orgánicos son considerados en la definición del fenotipo de la dependencia alcohólica y las condiciones relacionadas (Hoenicka & Ramos, 2003.; Dick, Rose & Kaprio, 2006; Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003); todo ésto hace difícil el estudio del papel que juegan los factores genéticos en el desarrollo de la enfermedad. Las recientes investigaciones en animales y humanos que se han llevado a cabo en búsqueda de características genéticas determinantes en el desarrollo del alcoholismo, cada vez se relacionan más con los conocimientos científicos de los mecanismos de acción del etanol, sus procesos de detoxificación y eliminación, los cambios orgánicos que suceden por la exposición a esta sustancia y los cambios generados tras la suspensión de su administración, entre otros aspectos fisiopatológicos. A continuación se exponen algunos de los resultados más consistentes de los estudios de genética molecular que han intentado localizar genes involucrados en el abuso de alcohol. El sistema dopaminérgico ha sido uno de los más analizados en los procesos adictivos como posible marcador de susceptibilidad. Esto es debido, al papel que juega en el mantenimiento de las conductas de autoadministración a través de la vía mesolimbicocortical, principal base biológica del sistema de refuerzo (Haro & Cols., 2006). Las sustancias de abuso como el alcohol, aunque actúan en diferentes regiones del sistema de recompensa, producen como resultado final la liberación de dopamina en el núcleo accumbens. Esta liberación está implicada en el reforzamiento positivo producido por el consumo de alcohol, así como en el aprendizaje y reconocimiento de los estímulos asociados al consumo. La dopamina, entonces, parece ser el sustrato neuroquímico primario del sistema de recompensa (Hoenicka & Ramos, 2003). Si se toma en cuenta el sistema dopaminérgico para definir genes candidatos, aparecen una serie de proteínas implicadas en el metabolismo y transporte de la dopamina, cinco receptores diferentes, una proteína recaptadora y proteínas de las vesículas sinápticas. Variaciones en alguno de los genes de estas proteínas podrían definir la susceptibilidad a la conducta adictiva. De todos ellos, las variantes del gen del receptor para la dopamina D2 (DRD2), son las que más se han relacionado con alcoholismo, desde que en el año 1990 se describiera una asociación positiva entre el alelo Taq1 A1 y la susceptibilidad al alcoholismo; dicho estudio encontró que esta variante es mucho más frecuente entre alcohólicos que en controles. Posteriormente se han descrito otras variaciones en este gen que han sido asociadas con alcoholismo como la variante Taq1 B, cambios en el exón 7, en el exón 8, en el intrón 6 y un polimorfismo en el promotor (Heinz & Cols., 2004; Hoenicka & Ramos, 2003; Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). Las evidencias sugieren que estos resultados deben ser tomados con cautela, dado que se han encontrado resultados contradictorios en estudios de asociación y no se han encontrado resultados positivos en la mayoría de los estudios de ligamiento genético. En caso de que dicha variante del gen estuviera implicada, se debería tener en cuenta la acción de otros genes y factores ambientales en la aparición de la dependencia (Haro & Cols., 2006). En una reciente investigación, Kim & Cols. (2007) encontraron asociación entre un polimorfismo en la región 5`UTR del gen DRD1 (gen del receptor D1 de dopamina), con la severidad del alcoholismo medida por la prueba AUDIT (Alcohol Use Disorder Identification Test). También se ha estudiado el gen SLC6A3 del transportador de dopamina (DAT), a partir de investigaciones que hallaron reducción de las concentraciones del DAT en el Jorge Marquet estriado de pacientes alcohólicos. Sander & Cols. (1997) y Schmidt & Cols. (1998), han asociado la severidad de los síntomas de la abstinencia al alcohol con un polimorfismo en la región 3´ UTR del gen DAT. Investigaciones posteriores de imágenes cerebrales, han reportado hallazgos inconsistentes de la asociación entre este polimorfismo y la disponibilidad de transportadores de dopamina en el estriado (Heinz & Cols., 2004; Hoenicka & Ramos, 2003). Por otro lado, Gorwood & Cols. (2003) sugieren que el alelo A9 del gen DAT, es predictivo del riesgo de presentar los síntomas más severos del síndrome de abstinencia: convulsiones y delirium tremens (Crabbe & Phillips, 2004). Otra proteína relacionada con la dopamina es la COMT (Catecol-O-metil transferasa), enzima que tiene un papel crucial en su metabolismo. Se ha encontrado que la variabilidad de su actividad enzimática está sustancialmente regulada por un polimorfismo funcional, que corresponde a un residuo aminoácido en la posición 158 que puede ser metionina o valina. Se describe que la variante de baja actividad de la enzima corresponde al genotipo Met158. Los primeros trabajos describen alta frecuencia de individuos Met/Met entre alcohólicos con inicio tardío de la enfermedad y altos niveles de ansiedad y depresión (Heinz & Cols., 2004). Estudios posteriores han correlacionado baja amplitud en la onda P300 en sujetos homocigotos Met/Met con retardo en la degradación prefrontal de dopamina. El alelo Met no sólo ha sido asociado con alcoholismo sino también con altos consumos de alcohol semanalmente. Los resultados descritos han sido controvertidos por otras investigaciones, por ejemplo, el trabajo de Kohnke & Cols. (2003, citado por Blum & Cols, 2006), en el que encontraron una asociación de los niveles plasmáticos de ácido homovanílico, un indicador de actividad dopaminérgica central, independiente del polimorfismo funcional Met de la COMT en humanos. Se incluye el sistema serotoninérgico en el estudio de los sistemas implicados en el consumo de alcohol, ya que se ha comprobado que el etanol, a dosis bajas, aumenta la frecuencia de disparo de las neuronas serotoninérgicas del rafé y aumenta los niveles de serotonina extracelular en el núcleo accumbens (Ambrosio, 2003). Otros investigadores afirman que algunos de los efectos reforzadores del alcohol son mediados por la unión de éste con los receptores serotoninérgicos (Haro & Cols., 2006). Algunas evidencias sugieren que la respuesta al alcohol es modulada por cambios en la neurotransmisión serotoninérgica, considerando su efecto modulador en la excitación glutamatérgica y en la inhibición gabaérgica (Heinz & Cols., 2004). Se ha descrito que antagonistas del receptor serotoninérgico 5HT3, como el ondansetrón, bloquean el efecto liberador de dopamina producido por el alcohol en el núcleo accumbens (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003); y ha sido reportada pérdida de neuronas serotoninérgicas en el núcleo del rafe en alcohólicos crónicos (Heinz & Cols., 2004). Los hallazgos anteriores han hecho que algunos genes implicados en este sistema hayan sido candidatos a estudio. Las investigaciones han encontrado un polimorfismo funcional en el gen del transportador de serotonina 5HTT, que consiste en una deleción/inserción de 44 pares de bases en su región promotora, con diferente actividad transcripcional en los dos alelos (Hoenicka & Ramos, 2003). Al estudiar la disponibilidad del transportador en el tallo cerebral de sujetos alcohólicos abstinentes, se ha encontrado una reducción del transportador exclusivamente en homocigotos de los alelos largos para la región regulatoria del 5HTT (genotipo- ll). En estudios de cerebro postmortem, también se ha observado que la expresión del transportador de serotonina es menor en alcohólicos con genotipo-ll comparado con los Jorge Marquet portadores de uno o los dos alelos cortos (Heinz & Cols., 2004). Este polimorfismo también se ha asociado con una disminución del efecto desagradable producido por el consumo agudo de alcohol. Algunos investigadores consideran que la baja respuesta a la intoxicación alcohólica aguda puede ser considerada un factor de predisposición a la dependencia de alcohol y se ha encontrado baja sensibilidad a los efectos tóxicos del consumo agudo de alcohol en hombres jóvenes con historia familiar positiva de alcoholismo. Schuckit et al. (1999) observaron que una baja respuesta al consumo agudo de alcohol estaba asociada con el genotipo-ll y con la variante alélica, Ser385, del polimorfismo Pro385Ser del receptor GABA Aα6, el estudio prospectivo mostró que todos los sujetos portadores del genotipo-ll del promotor 5HTT y del genotipo Pro/Ser del receptor GABA Aα6 posteriormente llegaron a ser dependientes de alcohol (Heinz & Cols., 2004). Los péptidos opioides y sus receptores han sido implicados como potenciales factores de riesgo de alcoholismo en estudios animales y humanos (Crabbe & Phillips, 2004). umerosos datos en la literatura demuestran una relación entre las propiedades reforzantes del alcohol y su sensibilidad inicial, con el sistema opioide endógeno. Por ejemplo, se ha comprobado que en animales que muestran preferencias por el alcohol, hay mayores niveles basales de β-endorfina en la hipófisis y mayores niveles de metaencefalina y β-endorfina en otras áreas cerebrales comparados con animales que no muestran preferencia por el alcohol. En pacientes alcohólicos las concentraciones plasmáticas de β-endorfina se han encontrado disminuidas poco tiempo después de interrumpir el consumo de alcohol, llegando a valores basales tras 6 semanas de abstinencia (Ambrosio, 2003). Por otra parte, la naltrexona, un antagonista de receptores de opioides, ha mostrado éxito moderado en el tratamiento del alcoholismo en ensayos clínicos, lo que ofrece un soporte más del rol de los opioides y sus receptores en el abuso de alcohol (Crabbe & Phillips, 2004). Algunos investigadores afirman que la activación de los receptores µ y δ podrían estar implicados en el aumento de la liberación de dopamina producido por el alcohol en el núcleo accumbens(Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). Se ha descrito un polimorfismo en la región promotora del gen de la prodinorfina que consiste en una secuencia de 68 pares de bases, que puede aparecer como tal o repetida 2, 3, o 4 veces. La expresión del AR m para prodinorfina aumenta tras el tratamiento crónico con alcohol, por lo que es probable que este polimorfismo influya en la transcripción del gen que codifica la prodinorfina (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). Para el gen HMOR que codifica el receptor µ de opioides(OPRM1), el polimorfismo mejor caracterizado es el A118G, que tiene como consecuencia el cambio de asparaginasa por ácido aspártico en el aminoácido 40 de la proteína. Esta variación del receptor hace que la unión de la β-endorfina provoque una activación tres veces superior que la producida por el otro alelo. Dado que la β-endorfina puede actuar como mediador en la respuesta al estrés, la posible modificación de esta respuesta podría influir en la susceptibilidad o vulnerabilidad al alcoholismo. Town et al. (1999), en un estudio con alcohólicos americanos, reportaron asociación entre el alelo 118A y la dependencia al alcohol. Los autores proponen que el mecanismo molecular que subyace la relación entre el alelo 118A y el alcoholismo implicaría una hiposensibilidad del receptor OPRM1 que conduciría a una disminución de la interacción entre el receptor y el opioide endógeno (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). El genotipo Met 158 del gen COMT, mencionado previamente, también ha sido asociado con la liberación de endorfina, la cual modula la liberación de dopamina en el estriado. Se ha encontrado que en individuos Met/Met es menor la magnitud de la activación del Jorge Marquet receptor µ de opioides en respuesta al dolor, y que estos sujetos pueden ser más sensibles al estrés inducido que se encuentra incrementado en el desorden de ansiedad y riesgo de alcoholismo (Heinz & Cols., 2004). El sistema neurotransmisor del ácido γ-aminobutírico (GABA) ha sido implicado en los efectos reforzantes del etanol (Ambrosio, 2003). El GABA es el principal neurotransmisor inhibitorio y actúa sobre dos tipos de receptores, clasificados como tipo A y tipo B (Haro & Cols., 2006). Los efectos ansiolíticos y sedantes del etanol han sido relacionados con su unión en los receptores GABA A (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). Los genes del receptor GABA A son fuertes candidatos para influir en la dependencia al alcohol por las similitudes farmacológicas entre el alcohol y las benzodiacepinas que actúan sobre este receptor (Haro & Cols., 2006). La mayoría de los genes del receptor GABA A están organizados en “clusters”. El cromosoma 4p contiene los genes GABRA2, GABRA4, GABRB1, y GABRG1; el cromosoma 5q contiene los genes GABRA1, GABRA6, GABRB2, y GABRG2; y el cromosoma 15q contiene a GABRA5, GABRB3, y GABRG3 (Dick & Cols, 2004). Entre los genes candidatos a determinar la respuesta al alcohol está el receptor GABAAα6. Como se mencionó en el sistema serotoninérgico, Schuckit et al. (1999) observaron que una baja respuesta al consumo agudo de alcohol estaba asociada con la variante alélica, Ser385, del polimorfismo Pro385Ser del receptor GABA Aα6 en presencia del genotipo-ll del 5HTT (Heinz & Cols., 2004). Estudios recientes también han identificado polimorfismos que se asocian significativamente con alcoholismo en el gen GABRA2. Afirman que la fuerte asociación de GABRA2 con dependencia de alcohol y frecuencia beta en el electroencefalograma, sugiere que el GABRA2 puede tener influencia en la susceptibilidad de la dependencia al alcohol por modulación del nivel de excitación neuronal (Edenberg & Cols., 2004). Otras investigaciones han encontrado evidencia consistente de la asociación del gen GABRG3 localizado en el cromosoma 15 con dependencia al alcohol. La función del gen del receptor GABRG3 no se comprende claramente, por lo cual es difícil especular por qué este gen puede estar asociado con la dependencia al alcohol. Algunos autores han hipotetizado que la predisposición al alcoholismo se hereda como un estado general del sistema nervioso central de desinhibición/ hiperexcitabilidad. Sugieren que la dependencia al alcohol puede generarse cuando el estado de hiperexcitabilidad es aliviado por el uso de alcohol, lo que generaría un efecto normalizante. Sin embargo, el efecto es temporal y requiere el uso de continuadas y crecientes cantidades de alcohol para lograr el estado deseado, poniendo al individuo en riesgo de desarrollar problemas de alcohol y dependencia (Dick & Cols, 2004). Algunos otros estudios de asociación génica, sugieren el posible papel de los genes de las subunidades GABA Aβ2, Aα1, Aγ2, agrupados en el cromosoma 5, en el desarrollo de la dependencia al alcohol (Haro & Cols., 2006). Se afirma que los únicos factores genéticos plenamente establecidos en relación con una susceptibilidad diferencial por el consumo de alcohol son polimorfismos para las dos principales enzimas del metabolismo del mismo. Estas variantes genéticas producen enzimas con actividad alterada, cambiando la tasa de producción de metabolitos tóxicos y su detoxificación (Gemma, Vichi & Testai, 2006). Entre los hallazgos que han sido más consistentemente replicados en los estudios de asociación, se han encontrado factores de protección en algunos de los polimorfismos funcionales de los genes que codifican para la enzima alcohol deshidrogenasa y la aldehído deshidrogenasa,(ALDH2 Lys 487 y ADH2 His 47) (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). Las investigaciones han relacionado una Jorge Marquet menor tasa de alcoholismo en presencia de estos polimorfismos, dado que se favorece la sensibilidad por el aumento de los efectos secundarios del consumo agudo del alcohol (Haro & Cols., 2006). La ADH es una enzima citosólica capaz de metabolizar etanol y una amplia variedad de sustratos. Está encargada de catalizar el paso de etanol a acetaldehído. Existe una familia de siete genes localizados en el cromosoma 4, que codifica para varias formas de ADH. La ADH es una proteína dimérica; las isoenzimas ADH1, ADH2 y ADH3 están formadas por combinaciones de las subunidades α, β y γ (Gemma, Vichi & Testai, 2006). El gen ADH2 puede estar presente como ADH2*1, ADH2*2 y ADH2*3, codificando para subunidades β1, β2 y β3 respectivamente (Gemma, Vichi & Testai, 2006). La subunidad β2, codificada por ADH2*2 presenta en la posición 47 un residuo de histidina en lugar de uno de arginina (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003); este alelo, ADH2 His47, produce un importante incremento en la tasa de metabolismo del alcohol, ocasionando una rápida formación de acetaldehído, que, a su vez, parece retraer a los individuos al consumo de alcohol. Estudios in vitro han demostrado que la velocidad de oxidación del etanol es entre 4 y 7 veces más rápida en presencia de esta variante alélica. Investigadores han empleado este polimorfismo como marcador genético de riesgo de alcoholismo en el este asiático, encontrando asociaciones dramáticamente significativas (Kim & Cols., 2007). Un polimorfismo del gen que codifica ADH3 y que cambia isoleucina por valina en el aminoácido 271, de la proteína, produce una diferencia en la actividad enzimática; la variante más activa ADH3 Val271 ha sido encontrada más abundante en el este de Asia. Los hallazgos de asociación del ADH3 al alcoholismo parecen ser atribuibles a un desequilibrio de ligamiento con el ADH2, que está localizado en el mismo cluster genético sobre el cromosoma 4 (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). Los alelos ADH3*1 y ADH2*2 parecen conferir protección contra el alcoholismo reduciendo la incidencia en cerca del 20% (Crabbe & Phillips, 2004). La ALDH es una enzima tetramérica (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003), encargada de convertir el acetaldehído, producto de la acción de ADH sobre el etanol, en ácido acético y agua; existen múltiples formas moleculares de ALDH en humanos con amplia capacidad metabólica (Gemma, Vichi & Testai, 2006). La enzima mitocondrial (ALDH2) es la más implicada en la oxidación del acetaldehído, siendo el polimorfismo funcional de ALDH2, el factor genético más fuertemente correlacionado con el consumo reducido de etanol y la incidencia de alcoholismo (Gemma, Vichi & Testai, 2006). La enzima ALDH2 es codificada por dos alelos distintos en el cromosoma 6: ALDH2*1 (alelo salvaje) y ALDH2*2. La proteína difiere por la sustitución de glutamato a lisina en la posición 487 debido a una transición G-A. Individuos homocigotos para el alelo mutado ALDH2*2, pierden completamente la actividad de la enzima, mientras individuos heterocigotos mantienen cerca del 30-50% de la actividad de la enzima comparados con los individuos que portan el gen salvaje. Los niveles sanguíneos de acetaldehído de los homocigotos ALDH2*2 son 6 a 20 veces mayores que los de los portadores del gen ALDH2*1 (Gemma, Vichi & Testai, 2006). Las altas concentraciones de acetaldehído en los sujetos con el genotipo ALDH2*2, causan efectos adversos desagradables como enrojecimiento facial, dolor de cabeza, taquicardia, hipotensión, náuseas y vómito, que pueden proteger a los sujetos del alcoholismo. Por todo esto, se ha sugerido que el alelo ALDH2*2 es un factor de protección frente al alcoholismo, debido a la respuesta más intensa que se produce tras el consumo de alcohol (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). De hecho, en varios años, únicamente ha sido reportado un sujeto alcohólico homocigoto para el Jorge Marquet alelo ADH2*2 (Crabbe & Phillips, 2004). Cuando en el genotipo de un individuo aparecen las variantes ALDH2 Lys 487 y ADH2 His 47, se produce un efecto aditivo de protección para la adicción al alcohol. El aumento en la formación de acetaldehído y la disminución en su eliminación, conducen a una mayor acumulación de acetaldehído tras el consumo de alcohol, lo que resulta en la expresión de un fenotipo aversivo tras la ingesta del mismo (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). El citocromo P450 (CYP450) es un complejo enzimático que cataliza la oxidación de muchos compuestos químicos; este complejo puede ser clasificado en varias familias génicas, de las cuales la más implicada en el metabolismo del etanol es CYP2E1. Este sistema tras el consumo de bajas cantidades de alcohol cataliza en el hígado la oxidación de cerca del 10% del etanol ingerido (Gemma, Vichi & Testai, 2006). La proteína CYP2E1 es regulada transcripcional y post transcripcionalmente a través de la estabilización proteica inducida por sustrato, de tal forma que, el consumo crónico de etanol lleva a un incremento de la proteína por disminución en su degradación, sin afectar el AR m; esta inducción enzimática lleva a un incremento en el metabolismo del etanol que puede contribuir al desarrollo de la dependencia a alcohol. La rápida inactivación del etanol durante la ingesta de etanol, por tiempo prolongado, puede incrementar la motivación a consumir más alcohol con el fin de mantener el nivel de alcohol deseado en los sitios “blanco” (Gemma, Vichi & Testai, 2006). El gen CYP2E1 está localizado en el cromosoma 10, en el que se han reportado diez polimórfismos. La inducción de la CYP2E1 es mayor en el polimorfismo CYP2E1*D y se ha sugerido que contribuye al desarrollo de dependencia al alcohol. El alelo CYP2E1*1D contiene una secuencia repetida en el extremo 5´ que puede interrumpir elementos regulatorios negativos. Se ha encontrado que individuos homo y heterocigotos para este alelo tienen mayor actividad de CYP2E1 después del consumo de etanol (Gemma, Vichi & Testai, 2006). El abuso de alcohol por tiempo prolongado genera consecuencias insidiosas que son, probablemente, la culminación de alteraciones en vías de transducción de señales y llevan a cambios neuroadaptativos y efectos neurotóxicos. El abuso crónico resulta en efectos conductuales como tolerancia y dependencia que son probablemente el resultado de cambios en la expresión de genes que subyacen a las adaptaciones celulares. Estudios en alcohólicos crónicos indican cambios pronunciados en la expresión de genes relacionados con la mielina y genes que codifican proteínas de transducción de señales; estos cambios pueden contribuir a la dependencia, la adicción y la neuropatología asociada al alcoholismo (Mayfield & Cols.,2007). Se describen alteraciones significativas en la expresión de familias de genes involucrados en el tráfico de proteínas, que se relacionan con una variedad de funciones celulares como el anclaje y fusión vesicular, la organización citoesquelética, el reciclaje de la membrana plasmática, la sinaptogénesis y la plasticidad sináptica (Mayfield & Cols., 2007). Se sugiere que el alcohol altera la expresión de genes del sistema de señalización cAMP, vía de señalización que media la sensibilidad al etanol y la ansiedad asociada con la abstinencia (Mayfield & Cols., 2007). El neuropéptido Y ( PY) es considerado el mayor neuromodulador cerebral involucrado en la motivación y las emociones. Este modulador se ha encontrado significativamente disminuido en alcohólicos y ha sido implicado con el consumo de alcohol (Mayfield & Cols., 2007). Estudios en alcohólicos han identificado alteraciones en la expresión de genes relacionados con la mielinización comparados con grupos control. Los genes descritos juegan un papel en la estructura de la mielina, biosíntesis y transporte lipídico e incluyen Jorge Marquet genes que codifican para proteínas como transferrina, glicoproteína asociada a mielina, apolipoproteina D, proteína acídica fibrilar glial, entre otras (Mayfield & Cols., 2007). Han sido mencionadas y descritas evidencias de la influencia genética en una enfermedad como el alcoholismo; sin embargo, no se puede afirmar con certeza cuáles son sus determinantes genéticos. Las investigaciones concluyen que el conocimiento del genotipo para un gen individual es insuficiente para predecir el efecto de este gen en el comportamiento. Sumados a esto, e igualmente importantes, son las interacciones gen-ambiente, que pueden necesariamente limitar el alcance del efecto de los genes, de manera individual o en combinación (Crabbe & Phillips, 2004). Se ha evidenciado que factores genéticos pueden influenciar los patrones de consumo de alcohol desde la adolescencia, influencia que se incrementa a lo largo de la vida. Por su parte, la dependencia al alcohol en adultos es fuertemente influenciada por factores genéticos, mientras que en la adolescencia temprana los síntomas de dependencia al alcohol parecen estar ampliamente influenciados por factores ambientales sin evidencia de influencias genéticas. Estos hallazgos sugieren que la magnitud de la influencia genética en un rasgo puede variar a través del tiempo, como resultado del desarrollo (Dick, Rose & Kaprio, 2006). Se acepta que factores genéticos y ambientales contribuyen al desarrollo del abuso de alcohol y su dependencia. Estudios recientes han examinado el grado en el que factores genéticos y ambientales pueden variar de acuerdo con el contexto ambiental de los sujetos. Por ejemplo, hay evidencias que sugieren que las influencias genéticas en el uso de alcohol pueden estar atenuadas en mujeres casadas, o que la religiosidad puede moderar el efecto genético en el uso de alcohol. También se ha demostrado que las influencias genéticas tienen un impacto más fuerte en el uso de alcohol en adolescentes de 16 años que residen en áreas urbanas, comparados con adolescentes de áreas rurales. Se han encontrado dramáticos efectos moderadores de la influencia genética cuando se analizan medidas descriptivas del ambiente como índices de estabilidad del vecindario o ventas regionales de alcohol (Dick, Rose & Kaprio,2006). Dentro de las interacciones gen-ambiente, una de las más analizadas es el grado de exposición a estrés a que están sometidas personas portadoras de una carga genética particular. Estudios con monos de la especie cynomolgus, demuestran que el estrés producido por la subordinación social, en las hembras de esta especie, disminuye la cantidad de AR m para el receptor D2 de dopamina en el núcleo accumbens, la sustancia nigra y el área tegmental ventral. Estudios en humanos han encontrado que la intensidad de la modificación producida por la exposición al estrés y su influencia sobre el consumo de alcohol, puede depender del genotipo DRD2 presente en el individuo expuesto. En un estudio realizado sobre los efectos de la exposición en la niñez al estrés familiar en el genotipo DRD2 A1, se describe que los sujetos A1- no presentaron ninguna asociación con el alcoholismo. El que los sujetos A1+ presentaran asociación, parece indicar que los portadores de este alelo son más sensibles al estrés que los A2+, en relación con la expresión de fenotipos relacionados con el alcoholismo (Hoenicka, Ampuero & Ramos, 2003). Un estudio en la población hondureña mostró que quienes presentan el genotipo A1A1 del polimorfismo TaqIA del gen DRD2, tienen un mayor riesgo de alcoholismo cuando se exponen al estrés económico/ocupacional (Hoenicka & Ramos, 2003). Existe una alta variabilidad étnica e interindividual en la ocurrencia y gravedad de los problemas relacionados con el consumo de alcohol. Condiciones como su abuso y su dependencia, son el resultado de una amplia gama de complejas interacciones Jorge Marquet entre factores genéticos, ambientales, conductuales y sociales, que aun permanecen sin elucidar, a pesar de los enormes esfuerzos hechos durante varias décadas por la comunidad de investigadores que trabaja en temas relacionados con el alcohol. Aunque en, relativamente, poco tiempo se han logrado importantes progresos en la identificación de genes involucrados en el desarrollo del alcoholismo, gracias a estudios estadísticos y de genética molecular, es necesario continuar la identificación de determinantes de enfermedades multifactoriales como ésta. Las investigaciones por venir, deben permitirnos comprender cómo los genes están correlacionados con factores de riesgo ambiental y cómo el riesgo asociado con esas variantes genéticas puede cambiar en presencia ó ausencia de ambientes particulares, o variar a lo largo de la vida. Las enfermedades complejas cuyas etiologías combinan múltiples factores genéticos y ambientales, como el alcoholismo, deben seguir siendo de particular interés social. Todo el esfuerzo en la identificación de posibles biomarcadores de susceptibilidad puede contribuir a la implementación de estrategias de prevención adecuadas, dado que, la identificación genética de sujetos en alto riesgo y la comprensión de la interacción gen-ambiente puede permitir la modificación de factores ambientales con el objetivo de mejorar las medidas de prevención y enfocarlas a las condiciones de la población identificada como vulnerable. La identificación de los genotipos implicados permitirá definir perfiles genéticos de riesgo de predisposición a la conducta adictiva, los genes identificados podrían ser la base del diseño de nuevas terapias farmacológicas que tengan el potencial de resolver mejor las necesidades específicas de los pacientes y de aliviar el sufrimiento individual y los costos sociales asociados con la debilitante condición del alcoholismo. Se ha descrito un caso de asociación entre el síndrome del cromosoma X frágil (FXS) y el mutismo selectivo en una niña de 12 años con una mutación heterozigótica en FMR1 y una larga historia de ansiedad social y timidez. Se han observado también polimorfismos genéticos en los neurotransmisores serotoninérgicos y dopaminérgicos asociados a rasgos de "evitación del daño" y "búsqueda de novedades" (en la nomenclatura de Clonninger y Livesley) elevados. Parece, así mismo, que ciertos polimorfismos en enzimas que median en el metabolismo de las monoaminas influyen en esos componentes del temperamento. Así se ha afirmado que un polimorfismo de la enzima CYP2D6 puede tener influencia en la personalidad a través de su influencia sobre los neurotransmisores cerebrales y que un polimorfismo del C178T en el gene HTR3A (relacionado con la serotonina) puede influir sobre el rasgo de evitación del daño en mujeres. Finalmente se ha relacionado el polimorfismo del 5-HTTLPR largo con niveles de timidez en estudiantes y con el trastorno obsesivo-compulsivo y el autismo. La hipoactividad dopaminérgica ha sido asociada con la fobia social y a deficits en las funciones de premio e incentivo. Las variaciones genéticas en los alelos que codifican para los receptores de serotonina actualmente son conocidos por tener un impacto significativo sobre la probabilidad en la generación de ciertos problemas y desórdenes fisiólogicos. Por ejemplo, una mutación en el alelo que codifica para el receptor 5-HT2A conlleva a duplicar el riesgo de suicidio de quienes tienen ese genotipo. Sin embargo, las pruebas de este hallazgo aún tienen que ser reproducidas satisfactoriamente, observando que se han generado dudas sobre la validez de este descubrimiento. Es muy improbable que un gen individual sea el responsable del incremento de suicidios. Es más probable que un número de genes se combinen con factores exógenos para afectar el comportamiento de este modo. Podemos encontrar polimorfismos del gen de la serotonina a nivel del promotor, Jorge Marquet del transportador o del intrón 3. Los polimorfismos del gen que codifica para los receptores 5HT2A son: A-1438-G presente en la enfermedad de Alzheimer y bulimia RS-6311 presente en los trastornos de ansiedad T-102-C presente en los delirios, agitación, agresividad y TOC RS-6313 presente en las conductas suicidas Los polimorfismos del gen que codifica para los receptores 5HT2C se encuentran presentes en los cuadros psicóticos Los polimorfismos correspondientes al promotor del gen de la serotonina 5HTTLPR son: SLC-6-A-4 presente en la ansiedad, miedos y depresión Los polimorfismos correspondientes al transportador de la serotonina 5HTTR son: 5HTTV TR presentes en el consumo de sustancias, en la ansiedad, el suicidio, el alcoholismo y el autismo Los polimorfismos correspondientes al intrón 3 del gen de la serotonina se encuentran presentes en el consumo de sustancias y en los cuadros depresivos. Los polimorfismos correspondientes al intrón 2 del gen de la serotonina se encuentran presentes en los trastornos de la alimentación y en la apnea del sueño Luego de realizar una búsqueda bibliografica en la Concordance of Freudian psychoanalytic terms encontramos que Freud se refirió a la angustia a lo largo de toda su obra y se encontraron 125 entradas bajo el término angustia que mostraban distintos aspectos de este afecto. En forma muy resumida encontramos importante que la angustia es para Freud un afecto experimentado por el yo que se manifiesta como displacer frente a un objeto desconocido que produce temor a ser destruido o dañado por una fuerza interna o externa, esta breve definición hace honor de alguna manera a conceptos vertidos en el trabajo de Gross et al. que consideran a la ansiedad como un estado mental desencadenado en forma anticipada frente a una amenaza o peligro potencial. De acuerdo a estos autores existen factores anormales del desarrollo que explican el origen de la ansiedad, este afecto puede ser entendido como producto de rasgos individuales que demuestran la interacción gen-ambiente, algo similar a aquello que Freud estudiara en las series complementarias como factor constitucional más experiencias de la infancia. Gross et al. señalan un estudio en el cual individuos homocigotas s/s para el gen que controla la síntesis del transportador de serotonina (5HTT) y que por lo tanto tienen un transportador menos eficaz (la serotonina permanece más tiempo en el espacio sináptico, paradójicamente al igual que ocurre cuando se utiliza fluoxetina en el tratamiento de la depresión o de los trastornos por ansiedad) poseen mayores puntajes en escalas que miden ansiedad en algunos de los dominios de cuestionario de la personalidad ( EO) los puntajes son mayores para la dimensión neuroticismo y menores para agradabilidad, similar resultado en las escalas de ansiedad se observaron en niños portadores del genotipo s/s para el 5HTT. La hipótesis a considerar sería que la no adecuada fisiología de la neurotrasmisión serotonergica permite un estado de hiperexcitabilidad central mediada por serotonina, resulta sorprendente que esta falla sea similar al mecanismo de acción de drogas SSRI utilizadas para tratar los trastornos por ansiedad, se considera que al menos durante un momento del desarrollo prenatal se requiere el efecto opuesto al que producen los SSRI para la adecuada integración de circuitos que regulan la excitabilidad neuronal; estos hechos explicarían la contraindicación del uso de SSRI en niños. El resultado de polimorfismos genéticos que alteran sistemas neurotransmisores no parecen ser definitivos si se cuenta con un ambiente Jorge Marquet favorable que brinde experiencias suficientemente buenas parafraseando a Winnicott demostrando la interacción nature/nurture. Investigadores canadienses acaban de encontrar lo que probablemente sea la causa fundamental que hace que algunas personas se suiciden o sufran depresión severa, lo cual podría revolucionar la manera en que se tratan los padecimientos mentales. Luego de examinar los cerebros de gente que cometió suicidio, un equipo de científicos encontró que éstos contenían en abundancia cierta proteína que afecta a un gen en particular, el cual se encarga de controlar la ansiedad y el estrés, en comparación con cerebros de gente que murió por ataques al corazón u otras causas naturales. El estudio es parte del floreciente campo de la epigenética, que examina la manera en que se regulan los genes. “Se trata de un campo de investigación realmente nuevo”, señaló el doctor Michael Poulter, principal investigador y profesor del departamento de fisiología y farmacología de la Universidad de Ontario Occidental. “Sólo son unas cuantas personas en todo el mundo las que lo están haciendo”. En este estudio, los investigadores encontraron que la gente que se suicida tiene niveles elevados de una proteína específica. Creen que la abundancia de dicha proteína altera o modifica un gen que normalmente ayuda a la gente a enfrentar el estrés. Como resultado del cambio, el gen se desactiva y funciona incorrectamente, inhibiendo la capacidad del individuo de manejar el estrés y de enfrentar la ansiedad. Los investigadores, cuyos descubrimientos fueron publicados en la revista Biological Psychiatry de julio del 2008, no están seguros de las razones por las que algunas personas tienen mayores niveles de la proteína. o obstante, Poulter cree que de alguna manera está vinculada con sucesos estresantes y con la manera en que la gente los enfrenta. El descubrimiento representa la primera vez que investigadores han mostrado que la abundancia de una proteína podría estar asociada con la depresión y el comportamiento suicida, y podría permitir importantes avances en el tratamiento de dichos padecimientos. Muchos de los tratamientos actuales para trastornos depresivos se enfocan en atender los desequilibrios químicos en el cerebro. Pero dichos desequilibrios quizá sólo sean manifestaciones o síntomas de la depresión, que de hecho podría ser provocada por las anomalías genéticas identificadas en este estudio, según Poulter. Una de las aplicaciones más importantes sería desarrollar un medicamento que inhiba la actividad excesiva de la proteína que está causando que el gen funcione de manera incorrecta, agregó el investigador. “Si podemos crear un medicamento que ofrezca este alivio a largo plazo, creo que estamos ante algo mucho más efectivo y quizá ante la raíz de la enfermedad”, dijo. Una de las principales interrogantes que plantea esta investigación es si la abundancia de proteína y la subsecuente falla del gen descubierto en el estudio es exclusiva de la gente que comete suicidio. Poulter dijo que valdría la pena determinar si la gente que padece de depresión severa, pero que muere por otras causas, tiene las mismas fallas genéticas que los que acaban con sus propias vidas. o obstante, esa pregunta será extremadamente difícil de responder puesto que muy poca gente está dispuesta a donar sus cerebros para propósitos científicos. “Es una misión bastante difícil. En cuatro años hemos reunido cuatro cerebros”, dijo. Aunque la investigación en el campo de la regulación genética sigue relativamente en sus primeras etapas, representa una promesa significativa para ayudar a los científicos a entender la manera en que funcionan ciertos genes y lo que podría provocar la depresión y otros trastornos. ”Hemos identificado procesos fundamentales que controlan el patrón de la expresión genética”, señaló Poulter. Y añadió que es demasiado pronto para afirmar si los periodos largos de estrés y ansiedad a lo largo de la vida de una Jorge Marquet persona podrían tener un mayor impacto en los genes que controlan la forma en que la gente los enfrenta. La ansiedad presenta una etiología multifactorial donde están implicados varios factores de riesgo, entre ellos la interleuquina 1Beta, citoquina proinflamatoria asociada con reabsorción ósea y con el catabolismo de la matriz extracelular. Se han descrito polimorfismos genéticos en la Interleuquina1, entre ellos, la presencia del alelo 2 en la IL-1b+3953, asociada a pacientes con ansiedad crónica severa. Mediante un estudio de casos y controles se evaluó la asociación del alelo 2 de la IL-1b+3953 en 120 pacientes no fumadores, 60 con enfermedad ansiedad crónica moderada o severa y 60 pacientes sanos. Se realizaron evaluaciones clínicas para el grupo control; el grupo caso fue seleccionado según parámetros del DSMIVR. Para determinar el genotipo, se extrajo el D A de muestras salivares, se utilizó el método de reacción en cadena de polimerasa (PCR), digestión de enzimas de restricción (RFLP) y electroforésis. Se encontró el alelo 2 para la IL-1a+3953 (genotipo homocigótico 1/2 + genotipo heterocigótico 2/2), en el 32.5% y no se observaron diferencias estadísticamente significativas entre casos y controles para la presencia del alelo 2 de la IL-1a+3953. (59% vs 41%). El trabajo desarrollado por KleÍn (1998) al investigar el trastorno de pánico producido al inhalar C02, como posible marcador biológico, demostró agregación familiar, que es más prevalente en los familiares de primer grado de los pacientes con trastorno de pánico. Estos resultados sugieren que el riesgo de morbilidad para el trastorno es mayor en los familiares de primer grado que presentan un resultado positivo en la prueba de inhalación del C02. Además, Bellodi ha demostrado en un trabajo reciente que existe una mayor concordancia entre el trastorno de pánico y la respuesta de inhalación de CO2 en gemelos monozigotos (55.6%) que en dizigotos (12.5%). Debido a la complejidad de los síntomas clínicos del pánico no se han podido desarrollar trabajos genéticos dentro del concepto mendeliano de transmisión genética. Los estudios no paramétricos que buscan identificar un alelo compartido no han mostrado resultados concluyentes. Como posibles genes candidatos se han clonado y estudiado los genes de los receptores serotoninérgicos, adrenérgicos y gabaérgicos y los genes de enzimas como la triptofano hidroxilasa o la tirosina hidroxilasa. Los resultados más satisfactorios, aunque no concluyentes, se han obtenido con el gen de la tirosina hidroxilasa. Investigaciones recientes sugieren que el gen transportador de la serotonina es codificado por un gen localizado en el cromosoma i/qn.i y que su polimorfismo puede estar relacionado con la presentación de episodios de pánico. Actualmente se llevan a cabo trabajos con el gen del receptor B de la colecistoquinina (CCK‑B). ‑ Las investigaciones acerca del modo de transmisión genética del trastorno de pánico no han sido concluyentes. Al parecer el trastorno puede transmitirse mediante un solo gen, dominante o recesivo, con penetrancia incompleta y tasas variables de fenocopias o puede tratarse de una entidad de etiología poligénica. Los aspectos familiares del TOC permanecen en controversia por la dificultad para encontrar ʺcontrolesʺ adecuados entre los familiares de los pacientes y porque la mayoría de los estudios se han hecho utilizando el método de historia familiar indirecta que produce un subregistro de los síntomas. Los estudios familiares más recientes han encontrado asociación entre los síntomas obsesivos y la presencia de trastornos motores crónicos, como los tics, y el síndrome de la Tourette. El estudio llevado a cabo por Paúl (1995) encontró que el 10.9% de los familiares presentan síntomas obsesivos en comparación con el grupo control en donde sólo el 1.9% de los familiares reportó sintomatología obsesiva. La revisión de la literatura llevada Jorge Marquet a cabo por Rasmussen y Tsuang (1986) reportó concordancia del 65% en los gemelos monozigotos. La cifra de concordancia ha sido mayor en estudios recientes, en los cuales desafortunadamente el número de pares gemelares estudiados constituyen una muestra muy pequeña. Los análisis de segregación sugieren un mecanismo de transmisión genética de tipo dominante con penetrancia incompleta. En el momento actual son pocos los estudios de ligación genética que se han realizado, los cuales suponen una alteración en el cromosoma 4pi3. Actualmente se llevan acabo estudios de asociación sobre los genes de los receptores de dopamina, específicamente los genes de los receptores D2 y D4. El gen del receptor D4 parece estar asociado con las conductas de búsqueda de emociones nuevas (novelty seeking behavíor) y se ha observado que una alteración del tipo de deleción 13bp en el exon 1 altera el funcionamiento del receptor. Los primeros estudios demostraron una alteración genética ligada a un gen autosómico dominante en el brazo corto del cromosoma 11 encontrada en la población Amish de Pennsylvania (Egeland et al., 1987), pero los estudios posteriores no han podido replicar tal hallazgo y con un reanálisis posterior se mostró la desaparición de la evidencia para el linkage (Kelsoe et al., 1989). También se encontraron alteraciones en el cromosoma Xq27-Xq28 según Baron et al. (1987) (hallazgos no soportado por otros estudios) y en el centrómero del cromosoma 18 (DePaulo, 1994). La mayoría de los autores acepta hoy en día, que el trastorno afectivo bipolar es una enfermedad genética que exhibe una heterogeneidad genética no alélica, con diferentes genes afectados en diferentes individuos pero produciendo un trastorno clínico similar ( athan et al., 1995). La transmisión del trastorno bipolar no parece depender del sexo del paciente. En estudios con gemelos, realizados por Bertelsen et al, 1977, se ha encontrado que es más frecuente entre monocigóticos (80% para bipolar I y 78% para bipolar II) que entre dicigóticos (20%). Las tasas de concordancia para depresión bipolar fueron del 62% para monocigóticos (vs. 43% para depresión unipolar) y del 8% en dicigóticos (vs. 18% para depresión unipolar). El estudio de Allen (1976) muestra igualmente que las tasas de concordancia son superiores en la depresión bipolar que en la unipolar para monocigóticos y dicigóticos, con un 72% vs. 40% y un 40% vs. 16%. Según estudios realizados por Mendlewicz & Rainer (1977), un 50% de los pacientes tienen antecedentes familiares de trastorno afectivo. En parientes biológicos de pacientes adoptados la tasa de trastornos bipolares es de 7% y de depresión unipolar del 21% vs. 0% y 2%% para los controles respectivamente. Esto sugiere una base genética similar para estos 2 trastornos. Pero también se ha demostrado que tanto el trastorno ciclotímico como los cicladores rápidos, están relacionados genéticamente con el trastorno bipolar, ampliando aún más el espectro de trastornos afectivos con una base genética común (datos recogidos por urnberger & Gershon, 1992). En un estudio con hijos de mellizos monocigóticos discordantes para depresión bipolar se mostró que la influencia genética era similar a pesar del fenotipo con tasas de prevalencia del 10% en ambos grupos (Bertelsen, 1985). Un niño con un padre bipolar tiene un 27% de riesgo de desarrollar un episodio maníaco, y con los 2 padres afectados, un 50 a 75% de riesgo; además de un 20-40% de riesgo para presentar otros trastornos del afecto. El riesgo de padecer la enfermedad entre hermanos de enfermos es del 19% y en los hijos de pacientes con trastorno bipolar, del 22% contra un 1% de la población general (4-24% para trastorno bipolar I y 1-5% para trastorno bipolar II) (American Psychiatric Association., 1994a). Los casos de episodios maníacos predominantes de comienzo precoz parecen tener un superior riesgo genético, ya Jorge Marquet que el porcentaje de parientes de primer grado con la enfermedad es del 20-30% si el paciente es niño, pero disminuye al 10% si es adolescente y se ubica en el 3-14% si es adulto (American Psychiatric Association., 1994b). El financiamiento previo que los Institutos acionales de Salud ( IH, ational Institutes of Health) y el Departamento de los Veteranos de Guerra de los Estados Unidos han otorgado a la investigación, ha ayudado a los científicos a realizar grandes progresos en el entendimiento del trastorno bipolar y con ello a su diagnosis y tratamiento. Muchos estudios, incluyendo algunos realizados en gemelos, han proporcionado fuerte evidencia acerca de algunos genes cruciales en la transmisión del trastorno bipolar. Las personas cuyo padre o hermano ha sufrido un trastorno bipolar tienen una probabilidad 10 veces mayor de desarrollarlo que el resto de la población y los gemelos tienen una probabilidad 80 veces mayor. Los científicos suponen que hay múltiples genes involucrados. Una mutación genética que ya ha sido identificada ocurre en un gen que codifica para la proteína G del receptor a la cinasa 3, una proteína importante en la regulación de la sensibilidad del cerebro a químicos que él mismo produce (neurotransmisores), incluyendo a la dopamina, un neurotransmisor que produce sensaciones de placer. Usando las últimas tecnologías para la toma de imágenes cerebrales, los científicos también han descubierto que la estructura y la función del cerebro de personas con trastorno bipolar difieren marcadamente de los de personas sanas. En personas con trastorno bipolar hay una disminución significativa en el tamaño de la amígdala, región del cerebro que gobierna las emociones. Este cambio en el cerebro aparece tanto en adolescentes como en adultos, lo cual sugiere que es una característica que se desarrolla tempranamente en la enfermedad. Otros estudios han encontrado una disminución en la densidad de materia gris de los cerebros de personas con trastorno bipolar. Estos y otros estimulantes descubrimientos están ayudando a construir un camino para el diseño de nuevos medicamentos con efecto directo sobre genes o áreas del cerebro específicas. En los últimos años se ha planteado la necesidad de identificar los procesos que median entre el genotipo y el fenotipo del Trastorno Bipolar (TB), dando importancia al estudio de los endofenotipos. Los endofenotipos tratan del fenotipo interno y que no se observa clínicamente, que se encuentra mas cercano a la etiología biológica de la enfermedad que sus signos y síntomas, y que se encuentra influenciado por uno o más genes susceptibles al trastorno. Para que un marcador pueda ser considerado como endofenotipo debe cubrir las siguientes características: 1) ser heredable, 2) estar asociado con la enfermedad, 3) ser independiente del estado clínico y 4) mostrar co-segregación familiar. Dentro de los métodos disponibles para identificar a los endofenotipos se encuentran las mediciones neuropsicológicas y cognitivas entre otras. Diversos autores han señalado la utilidad de identificar los endofenotipos neurocognitivos del TB para mejorar la capacidad de detección de los genes que predisponen a la aparición del trastorno y ayudar a una mejor definición de los criterios diagnósticos. En este sentido, se han señalado a las alteraciones en los dominios de atención selectiva, memoria verbal y funciones ejecutivas, como marcadores endofenotípicos más representativos del TB porque cumplen con los criterios antes mencionados. Por lo tanto, se realizó una revisión de los estudios neuropsicológicos reportados en pacientes con TB en estos dominios cognitivos y la descripción de estas deficiencias, así como de los circuitos neuronales asociados con estas alteraciones. Se tomaron en cuenta estudios de investigación que cubrían los siguientes criterios: 1) incluían pacientes adultos (edad: 16-65), 2) incluían un grupo de comparación psiquiátrico o normal, 3) utilizaban criterios diagnósticos Jorge Marquet bien establecidos para el diagnóstico (DSM 3ª. y 4ª. eds.), 4) describían información sobre el estado clínico del paciente al momento de la evaluación y 5) utilizaban evaluaciones cognitivas con tareas estandarizadas y bien establecidas. En relación a la memoria declarativa, los pacientes en un episodio depresivo muestran alteraciones en las pruebas de aprendizaje y de memoria de listas de palabras en las variables de recuerdo libre, tanto a corto como a largo plazo; estas subyacen a deficiencias en la planeación y en la memoria operativa o de trabajo, mismas que persisten después de la fase aguda de cualquier etapa de este padecimiento. Durante la manía se observa un pobre desempeño caracterizado por intrusiones y asociaciones verbales irrelevantes. Se ha señalado que durante la eutimia existen deficiencias asociadas con fallas en la codificación de la información y que no se deben al olvido o a deficiencias en su almacenamiento. Las evaluaciones que se han realizado de las funciones ejecutivas, coinciden al señalar incapacidad para planear, organizar y controlar la conducta en las fases depresivas y de manía/hipomanía, mientras que en la eutimia los pacientes únicamente muestran diferencias cualitativas en comparación con los sujetos sanos, caracterizadas por fallas ante tareas de fluidez verbal semántica y enlentecimiento en la velocidad de procesamiento. Con respecto a la atención selectiva, ha sido posible identificar que los pacientes con manía/hipomanía fallan porque presentan mayor cantidad de errores de comisión, asociado con impulsividad y deficiencias en la autorregulación; por otra parte, durante la fase depresiva se observa incapacidad para responder a estímulos importantes y mayor presencia de errores de omisión. Durante la eutimia, se encuentra alterado el componente de inatención debido a que obtienen menores puntajes en la detección del estímulo y requieren mayor tiempo de reacción. Los hallazgos neuropsicológicos antes descritos parecen reflejar la disregulación en la modulación cortical de las redes subcorticales, particularmente en el circuito que implica a la corteza prefrontal, al complejo amígdala-hipocampal, el tálamo, los ganglios basales y sus interconexiones; circuito que ha sido propuesto como un modelo neuroanatómico de la regulación afectiva. Además de la disregulación en este circuito, parecen estar involucradas disfunciones en los sectores laterales del lóbulo temporal durante las fases de manía/hipomanía. En los últimos años se han realizado diversos estudios para identificar los loci genéticos del Trastorno Bipolar (TB)con pocos resultados hasta la fecha. Es por ello que se plantea la necesidad de identificar los procesos que median entre el genotipo y el fenotipo dando importancia al estudio de los endofenotipos. El concepto de endofenotipo se refiere al fenotipo interno que no se advierte clínicamente, pero que puede observarse de manera indirecta a través de las deficiencias que surgen en la ejecución de las pruebas neuropsicológicas. De hecho, los endofenotipos se encuentran más cercanos a la etiología biológica de la enfermedad que sus signos y síntomas clínicos, y están influidos por uno o más genes susceptibles al trastorno. Además, se caracterizan por ser altamente heredables, se encuentran asociados con la enfermedad, son independientes del estado clínico y cosegregan dentro de la familia. Además de las pruebas neuropsicológicas, existen otros métodos disponibles para identificar endofenotipos que incluyen las mediciones cognitivas, neurofisiológicas, neuroanatómicas, imagenológicas y bioquímicas. Diversos autores señalan que los estudios genéticos moleculares sobre el TB se pueden beneficiar de la aplicación de determinadas mediciones neuropsicológicas Jorge Marquet porque al definir los marcadores endofenotípicos cognitivos mejorarían la capacidad para detectar los genes que predisponen a la aparición del trastorno, y ayudarían a una mejor definición de los criterios diagnósticos. Los estudios de los procesos mnésicos en el TB se han orientado hacia la memoria declarativa mediante instrumentos que implican el aprendizaje de listas de palabras o historias, que posteriormente son recordadas de manera libre o con claves semánticas y fonológicas, tanto a corto como a largo plazo. Las formas de evaluar estas pruebas distinguen entre las tareas de recuerdo libre y el reconocimiento de material, con la finalidad de analizar la cantidad de estímulos recuperados así como el tipo de estrategias que se utilizan para recuperar la información. Diversos estudios han documentado deficiencias en la memoria declarativa del TB mediante el California Verbal Learning Test (CVLT); el Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT) y el Wechsler Paired Asóciate Learning. Particularmente, con la utilización del CVLT ha sido posible documentar la naturaleza de las deficiencias mnésicas en el TB, al describir si las deficiencias se encuentran a nivel de la codificación, el almacenamiento o la recuperación de la información. En este sentido, Bearden y su grupo señalan que los pacientes eutímicos tienen dificultades en el aprendizaje de palabras y recuperan pocos estímulos, tanto a corto como a largo plazo, pero no tienen dificultades para retener las palabras una vez aprendidas. Estas deficiencias se observan con mayor efecto en las tareas de recuerdo libre y reconocimiento, pero no se observan en aquellas donde se utilizan estrategias; es decir, los pacientes son capaces de realizar un procesamiento organizacional al utilizar estrategias semánticas para el aprendizaje y recuperación de la información. Otro dato interesante se refiere a la presencia de intrusiones durante la recuperación de la información, lo cual indica deficiencia en el monitoreo que depende del funcionamiento de la corteza prefrontal. Lo anterior indica que las deficiencias mnésicas observadas en el TB se relacionan más con una pobre codificación que con un olvido rápido. Por otra parte, el perfil de ejecución de pacientes en fase depresiva se caracteriza por un pobre desempeño en el recuerdo libre inmediato y en la memoria operativa o de trabajo, mientras que conservan la memoria de reconocimiento. Las deficiencias en el recuerdo libre de palabras se deben a la dificultad para planear, así como para implementar estrategias eficientes de recuperación que dependen de la integridad de funciones ejecutivas controladas por estructuras frontales. La ejecución mnésica durante las fases de manía/ hipomanía se caracteriza por presentar fallas tanto en la adquisición como en la retención de información, al tiempo que los pacientes expresan asociaciones verbales irrelevantes. Las funciones ejecutivas son actividades mentales complejas necesarias para planificar, organizar, guiar, revisar, regularizar y evaluar el comportamiento. Dentro de ellas se encuentra la memoria operativa o de trabajo, la planeación, el automonitoreo, la autorregulación y la flexibilidad cognoscitiva. Se han empleado diversas pruebas para el estudio de las funciones ejecutivas en el TB y se han documentado deficiencias al emplear el Tower of London Test (TL), el Trial Making Test part B (TMT), el Brown-Petersen Paradigm, el Wisconsin Card Sorting Test (WCST), el Stroop Color-word Interference Test y el Controlled Oral Word Association test (FAS). En términos generales, los pacientes con TB presentan deficiencias en las funciones ejecutivas porque tienen problemas relacionados con la planificación, la organización y el control de la acción, la formación de conceptos y la flexibilidad cognitiva. Por lo general, fracasan en tareas que carecen de estructura o claves y perseveran al repetir sus errores, Jorge Marquet también utilizan estrategias inadecuadas para corregirlos. El perfil de ejecución durante la fase depresiva se caracteriza por un pobre desempeño en tareas de toma de decisiones y formación de conceptos como la que se requiere en el WCST; en tanto que, ante tareas de fluidez verbal, muestran deficiencias selectivas porque solamente se afectan las categorías semánticas y se mantienen las fonémicas. Durante la fase de manía/hipomanía se presentan alteraciones en tareas de formación de conceptos, en el cambio del set atencional y, de manera particular, se observan deficiencias en el sistema de control de impulsos conocido como autorregulación. Los pacientes en fase de eutimia no exhiben grandes diferencias en comparación con los controles sanos; sin embargo, cualitativamente se observa una leve tendencia para resolver pobremente tareas de fluidez verbal semántica y enlentecimiento en la velocidad de procesamiento. Lo anterior señala que a pesar de que los pacientes eutímicos pueden lograr un nivel de ejecución similar al de las personas sanas en tareas de resolución de problemas complejos, planeación, cambio del set atencional, automonitoreo y fluidez verbal, la calidad de su ejecución podría verse afectada debido a que cometen mayor cantidad de errores en la fluidez verbal y porque requieren más tiempo del estandarizado para completar las tareas. Los estudios neuropsicológicos de los procesos atencionales en el TB se han orientado hacia la atención sostenida, la cual se refiere a la capacidad para mantener una actividad atencional por un período de tiempo y comprende complejas interacciones de funciones por medio de las cuales el foco atencional es mantenido con esfuerzo, resistiendo el incremento de la fatiga y las condiciones de distractibilidad. Las mediciones neuropsicológicas que se han utilizado para medir la atención sostenida en el TB incluyen el Continuous Performance Test (CPT) y el Mackworh Clock Task. Al describir la naturaleza de las deficiencias atencionales en los pacientes bipolares, se observa que durante la fase depresiva existe menor sensibilidad para detectar el estímulo y por ende mayor porcentaje en errores por omisión. En tanto que durante la fase de manía/hipomanía se presentan errores de comisión o falsas respuestas, perseveraciones, y menor detección del estímulo; además se encuentran afectados los tres componentes de la atención sostenida que incluyen la inatención, la impulsividad y la vigilancia. Por su parte, los pacientes en fase de eutimia también presentan alteraciones por fallas en el componente de inatención debido a que obtienen menores puntajes en la detección del estímulo y requieren mayor tiempo de reacción. Los hallazgos neuropsicológicos antes descritos parecen reflejar la disregulación en la modulación cortical de las redes subcorticales, particularmente en el circuito que implica a la corteza prefrontal, al complejo amigdalinohipocampal, el tálamo, los ganglios basales y sus interconexiones; mismo que ha sido propuesto como un modelo neuroanatómico de la regulación afectiva. Además de la disregulación en este circuito, parecen estar involucradas disfunciones en los sectores laterales, que afectan especialmente al lóbulo temporal durante las fases de manía/hipomanía. Diversos estudios de neuroimagen funcional, en los cuales se mide la actividad metabólica cerebral durante la resolución de paradigmas cognitivos, confirman lo anteriormente mencionado. En estudios con la Tomografía por Emisión de Fotón Único (SPECT) ha sido posible determinar que durante la fase de manía existen cambios en el cíngulo anterior y en la vía órbitofrontal izquierda, lo que es compatible con los modelos de procesamiento de información emocional. Con la Resonancia Magnética Funcional (RMf), los pacientes en fase depresiva exhiben reducción en el metabolismo prefrontal y en el de la corteza paralímbica anterior, así como incremento en el metabolismo del Jorge Marquet estriado ventral, el tálamo y la amígdala derecha. En tanto que los pacientes en fase de eutimia presentan incremento de metabolismo en el cerebelo, el giro cingular y la cunea; por lo que Setter propone un “síndrome afectivo-cognitivocerebelar”, en el que existe una alteración en la regulación del afecto entre el cerebelo y los circuitos témporo-límbicos. Otros estudios han involucrado el funcionamiento de la corteza prefrontal ventral derecha en pacientes eutímicos durante la resolución de paradigmas de funcionamiento ejecutivo con RMf; en tanto que los pacientes en fase depresiva presentan incremento del metabolismo del córtex prefrontal ventral (CPFV) del hemisferio izquierdo, observándose un patrón similar en el hemisferio derecho en pacientes con manía. Con esto se concluye que las regiones anterior y dorsal del CPFV se asocian con características de rasgo porque se interconectan con estructuras corticales como la corteza prefrontal dorsolateral y el córtex témporoparietal. En cambio, las alteraciones de estado se vinculan a una disfunción ventral que se encuentra relacionada con estructuras límbicas. De acuerdo con Glahn y sus colaboradores, los marcadores neurocognitivos se están postulando como índices cuantificables del TB. Estos endofenotipos no pueden identificar los genes de la enfermedad per se; no obstante, pueden señalar un fenómeno conductual heredable y altamente confiable. En este sentido, las deficiencias atencionales se caracterizan por fallas en la detección del estímulo, errores de comisión y perseveraciones, siendo estas alteraciones más graves durante las fases de manía y depresión. Con respecto a las deficiencias mnésicas, el perfil de funcionamiento se caracteriza por fallas en la codificación de la información y por tanto no involucra su olvido. Por su parte, las deficiencias ejecutivas son más amplias y complejas porque los pacientes en fases de manía o de depresión tienen alteraciones relacionadas con la planificación, la organización, la autorregulación, la formación de conceptos y la flexibilidad cognoscitiva. Estas deficiencias parecen reflejar la ineficiencia de la corteza prefrontal para regular la actividad de estructuras subcorticales como el complejo amigdalino-hipocampal, el tálamo, los ganglios basales y sus interconexiones, dando como resultado la disfunción del circuito que regula el afecto. Dado que uno de los criterios para considerar un marcador como endofenotipo válido es que éste se encuentre presente cuando los pacientes están en remisión de las fases agudas de la enfermedad, concluimos que las alteraciones cognitivas que se presentan en el estado de eutimia son las más representativas; es decir, las deficiencias en la codificación de información ante tareas de memoria verbal, las alteraciones en la detección de estímulos al utilizar paradigmas de atención sostenida, así como la lentitud en la fluidez verbal y un mayor tiempo del estandarizado para realizar tareas que evalúan funciones ejecutivas, podrían considerarse marcadores endofenotípicos confiables del TB. Es pertinente resaltar que todavía no se conocen cuáles de los muchos genes candidatos para el TB podrían estar asociados con los endofenotipos cognitivos del trastorno; sin embargo, algunos estudios han reportado hallazgos prometedores y preliminares que relacionan las alteraciones ejecutivas y mnésicas con un gen de factor neurotrófico, iniciándose así el camino para la búsqueda de la asociación entre los endofenotipos cognoscitivos y los genes del TB. La influencia genética en la aparición del trastorno bipolar es bien conocida, se han realizado numerosos estudios de linkaje y asociación que sugieren la participación de varias regiones del genoma humano, aunque ninguno de estos hallazgos se ha comprobado definitivamente (Badner y Gershon, 2002; Angelova y cols., 2003). Destacan los estudios de las variantes en el gen codificador de la catecol-oxi-metil transferasa Jorge Marquet (COMT), enzima de la vía catabólica de las catecolaminas: en particular sobre el polimorfismo Val108/158Met (Gutierrez y cols., 1997; Weinberger y cols., 2001) y en el gen de la monoamino-oxidasa A. El polimorfismo Val108/158Met consiste en una sustitución de una “G”, guanina, por “A”, adenosina, en su AD codificador que hace que el aminoácido valina se sustituya por metionina en la enzima; este aminoácido ocupa el lugar 108 en la enzima soluble y el 158 en la ligada a la membrana. Recientemente, se ha asociado el polimorfismo Val108/158Met con relevantes fenotipos neuropsiquiátricos (Weinberger y cols., 2001; Bilder y cols., (2004). Las asociaciones se fundamentan en la distinta capacidad que tienen los distintos alelos para catabolizar la dopamina (DA), siendo el homozigoto Val-Val más activo que el Met-Met (Weinshilboum, 1999). Sería así posible que una mayor o menor actividad dopaminérgica, condicionada por la presencia de uno u otro alelo, facilitara la emergencia de una determinada patología motora o psiquiátrica; o que , por ejemplo, según el alelo presente, sus portadores, se beneficiaran de tratamientos que incrementen o disminuyan la transmisión dopaminérgica (Peters, 2003; Meltzer, 2003). La distribución del genotipo estudiado de la COMT era similar al de la población sana del mismo origen étnico (Gutierrez y cols., 1997; Kunugi y cols., 1997). La distribución de este genotipo según la presencia de síntomatología psicótica, determinó una mayor concentración de pacientes con síntomas psicóticos en el genotipo Val/Val de la COMT (Basterreche y cols., VII IRBD), que es el de alta actividad catabólica, respecto al resto de genotipos, datos que confirman hallazgos previos (Dávila y cols., 2006). Esto no significa que los todos los pacientes con síntomas psicóticos sean portadores del genotipo Val/Val, puesto que hay también muchos pacientes psicóticos en los otros genotipos. Es más probable que este genotipo sea un factor de riesgo, que unido a otros factores, favorezca la aparición de esta sintomatología. La importancia funcional del polimorfismo Val(108/158)Met del gen de la COMT se explica parcialmente por su influencia en la actividad dopaminérgica, sobre todo en la corteza prefrontal donde la presencia del transportador de dopamina, responsable de la inactivación por recaptación, es prácticamente inexistente. La actividad elevada de COMT (Val-Val) originaría una disminución de la actividad dopaminérgica cortical y consecuentemente una activación de la actividad dopaminérgica subcortical, lo que es coherente con una de las hipótesis sobre la etiopatogenia de los síntomas psicóticos. Parece razonable pensar que un mal funcionamiento tan aparatoso como el que se da en la psicosis derive de más de una única etiopatogenia. Recordemos la demostración de Seeman y cols. (2005) de la existencia de diversas vías para producir hiperdopaminergia, con lo que, cuando menos la psicosis hiperdopaminérgica sería un final con diversas posibles causas. La desestabilización psicótica es más probable que sea una fase terminal, consecuencia de una asociación de distintos factores, que pueden no siempre ser los mismos y que incluyan simultáneamente a varios genes de susceptibilidad, a distintas formas de interacción entre zonas corticales frontales y zonas subcorticales y a distintos grados de influencia del entorno. Buena parte de las dificultades diagnósticas nacen del hecho de no haber podido definir unas bases objetivas para explicar la etiopatogenia del trastorno bipolar. En un intento de hallar sustratos biológicos que faciliten la tarea de diagnóstico y clasificación, se han atribuido al trastorno bipolar distintas alteraciones en los diversos sistemas de neurotransmisión, singularmente dopaminérgicos, noradrenérgicos y gabaérgicos, con algunos logros sugestivos pero poco definitivos (Bowers, 1993; Young y cols., 1994). Trabajos clásicos describen un desequilibrio adrenérgico-colinérgico con Jorge Marquet elevación del metabolito de la noradrenalina 3-metoxi-4-hidroxifeniletilglicol (MHPG) en orina y líquido cefaloraquídeo durante la fase maníaca y disminución en la fase depresiva (Basterreche y cols., Psq biol). Por otro lado, el hecho de que los fármacos neurolépticos sean eficaces en la manía, que los agonistas dopaminérgicos puedan precipitar un cuadro maníaco y que se hayan encontrado elevaciones del ácido homovainíllico(HVA), metabolito de la dopamina, en el líquido cefalorraquídeo de pacientes maníacos y mixtos, hizo que se implicara a la dopamina en la fisiopatología de este síndrome (Basterreche y cols., Psiq biol). Una forma indirecta de valorar la actividad de los neurotransmisores es medir su concentración o la de sus metabolitos en el plasma. Los metabolitos plasmáticos tienen su origen tanto en el cerebro como en la periferia, sin embargo, cuando se miden en condiciones controladas (Dávila, 1989; Kaminski y cols., 1990) reflejan lo que ocurre en el cerebro, especialmente cuando se observan variaciones producidas por un estímulo. Se han realizado valoraciones en el subgrupo de pacientes que ingresaban sin tratamiento farmacológico, midiendo la respuesta a lo largo del tiempo originada por la administración de tratamiento con olanzapina y litio. En estudios previos, con pacientes esquizofrénicos, se ha encontrado que las variaciones en la concentración del ácido homovainíllico (HVA), metabolito de la dopamina, producidas por el tratamiento neuroléptico se correlacionaban con la respuesta clínica (Dávila y cols., 1987) de manera que un mayor incremento inicial y un mayor decremento posterior eran indicativos de una mejor respuesta a largo plazo. También se ha encontrado que una mayor concentración de este metabolito, cuando los pacientes estaban sin tratamiento, se correlacionaba con una mayor gravedad inicial y con una mejor respuesta (Davidson y Davis, 1987). En el subgrupo de pacientes bipolares que estaban sin medicación, se ha encontrado una mayor concentración del HVA plasmático en los que eran portadores del genotipo Val/Val, que era el grupo en que había una mayor proporción de pacientes con síntomas psicóticos. En este mismo subgrupo también se aprecia una mayor dispersión de los datos. Una gran dispersión en valoraciones de la actividad dopaminérgica se ha observado en distintos estudios con pacientes esquizofrénicos. Recientemente, se ha encontrado que una mayor variabilidad individual en este metabolito plasmático se relacionaba con un mejor pronóstico clínico (Zumárraga y cols., 2007). Es posible que esta gran variabilidad refleje un mayor desequilibrio, pero también es compatible con un esfuerzo del sistema por recobrar el equilibrio, y en este caso, reflejaría no una mayor inestabilidad sino una mayor plasticidad, lo que concuerda con los resultados clínicos. Cuando se compararon los valores del HVA plasmático entre los pacientes que tenían síntomas congruentes o incongruentes con el estado de ánimo, se observo que los individuos con síntomas psicóticos congruentes tenian una mayor concentración y dispersión en este metabolito que los que tenian síntomas incongruentes. Dado que los pacientes con síntomas incongruentes tienen un peor pronóstico, la mayor concentración y variabilidad del HVA plasmático en los pacientes con sintomatología congruente podría, de nuevo, reflejar un sistema más plástico y una mejor respuesta a largo plazo. Los estudios referentes al metabolito de la noradrenalina, 3-metoxi 4hidroxi feniletilglicol muestran en general una mayor concentración en pacientes psicóticos, esquizofrénicos o maníacos, que se relaciona con una mayor gravedad antes de iniciarse el tratamiento; y, una disminución en su concentración producida por el tratamiento antipsicótico (Green, 1993; Bowers, 1989; Maas, 1993). Se ha encontrado una disminución temporal del MHPG plasmático con el tratamiento, lo que coincide con lo hallado por otros autores. Además, se ha Jorge Marquet hallado que la concentración de MHPG plasmático tras cuatro días de tratamiento con olanzapina, correlaciona con una mayor gravedad de los síntomas medidos por la escala de Young (Young y cols., 1978); y también es predictor de una mejor respuesta clínica observada al cabo de un mes de tratamiento. Sin embargo, la pauta de comportamiento del MHPG es similar a la de otros estudios, y este metabolito podría ser un marcador de la respuesta clínica en este tipo de pacientes. Las enfermedades neuropsiquiátricas representan un problema de salud en el mundo moderno. Una estrategia para enfrentar las enfermedades en general y, en particular, las neurológicas y mentales, es estudiando el aspecto genético molecular a nivel individual y poblacional. Actualmente, uno de los genes más estudiados en enfermedades neurológicas y mentales es el de la catecol-o-metil transferasa (COMT), gen dopaminérgico que tiene un polimorfismo funcional que da lugar a variantes de la enzima, que cataliza la o-metilación de las catecolaminas biológicamente activas y es el mayor componente del metabolismo de las drogas y neurotransmisores, tales como la L-dopa, dopamina, norepinefrina y adrenalina, siendo mayor su actividad en la corteza frontal. La enzima catecol-o-metil transferasa (COMT) cataliza la transferencia de un grupo metilo de la coenzima Sadenosil-metionima (SAM) a uno de los grupos hidroxilo de las catecolaminas, en presencia de magnesio, para degradarlas. Es la principal enzima de los mamíferos involucrada en la degradación metabólica de la dopamina liberada (más de 60% de la degradación metabólica de la dopamina en la corteza frontal). La enzima es codificada por el gen COMT, en el cromosoma 22, tiene dos alelos polimórficos (Val=Valina o H=High o G=Guanina, y Met=Metionina o L=Low o A=Adenina) y da lugar a 3 genotipos: Val/Val (HH=actividad enzimática alta), Val/Met (HL=actividad enzimática media) y Met/Met (LL=actividad enzimática baja). Los polimorfismos del gen COMT determinan la actividad de la enzima COMT y la capacidad de degradar o inactivar las catecolaminas. Por ello, factores genéticos que afecten la función de COMT podrían también afectar la función dopaminérgica. En detalle, este gen contiene una mutación –reciente en términos evolutivos- en la que una guanina (G) es reemplazada por una adenina (A) y que en la proteína se manifiesta por la presencia de una metionina (Met) en vez de una valina (Val), en el codón 108 (forma soluble de la COMT) o el codón 158 (forma unida a la membrana de la COMT); por eso, la denominación Val108/158 Met. La enzima que contiene metionina es inestable a 37° C y su actividad es 4 veces menor con respecto a la enzima que contiene valina. Los alelos Met y Val son codominantes y los individuos heterocigotos tienen una actividad enzimática que es intermedia con respecto a los individuos homocigotos. La alta actividad relacionada con el alelo Val produce un mayor catabolismo de la dopamina y en contraparte el alelo Met se relaciona con un menor catabolismo, lo cual puede estar asociado con diferentes condiciones y características neuropsiquiátricas. Este polimorfismo funcional del gen, por otro lado, se ha demostrado es variable en las distintas poblaciones humanas, y su estudio en relación a enfermedades neurológicas, mentales y características complejas en poblaciones saludables está relacionado con las diferencias en las frecuencias alélicas y genotípicas de los diferentes grupos raciales, como por ejemplo algunas poblaciones africanas, donde se ha demostrado que el alelo de baja actividad –alelo Met- es menos común, o en poblaciones turcas, que son las mismas que las poblaciones caucásicas, pero diferentes a las orientales. Las enfermedades neurológicas que están relacionadas con actividad dopaminérgica y, por tanto, al gen COMT y a las enzimas que mutilan catecolaminas, son los trastornos de Alzheimer, Huntington y Parkinson, Jorge Marquet las cuales han sido estudiadas en poblaciones europeas, asiáticas y norteamericanas. En enfermedades mentales, como la esquizofrenia, se ha establecido asociación del gen COMT y sus variantes enzimáticas con ciertos endofenotipos de la función cognitiva y memoria, principalmente con los genotipos que tienen el alelo Val. También, está involucrado en la respuesta diferencial a los fármacos utilizados en esta enfermedad. También, este polimorfismo ha sido asociado a otras patologías, como alcoholismo, conducta agresiva, problemas de aprendizaje, la respuesta diferencial a los psicofármacos, estrés, psicosis, adicción, sensibilidad al dolor, entre otras, y ciertas características neuropsicológicas en sujetos saludables. La importancia en neuropsiquiatría de este polimorfismo radica en su influencia en el sistema dopaminérgico, pero no necesariamente como un factor genético único, sino en su interacción con otros neurogenes y con factores medioambientales. Los estudios señalan, de manera directa o indirecta, que el polimorfismo en el gen COMT puede estar asociado, en interacción con otros genes y factores ambientales, con el riesgo para ciertos estados neuropsiquiátricos (condiciones clínicas o endofenotipos), además de estar involucrados con características neuropsicológicas en personas saludables. Es de interés conocer cuál es la distribución de este polimorfismo genético dopaminérgico en la población general. Se realizó un estudio descriptivo, observacional, transversal. Los participantes en la investigación fueron 106 personas (40% hombres y 60% mujeres), clínicamente sanos, voluntarios, sin relación de parentesco, saludables, sin enfermedades neurológicas ni mentales u otra patología similar, determinados por apreciación clínica, cuyas edades fluctuaban entre los 18 y 50 años. Para el estudio se extrajo el AD genómico a partir de células del epitelio bucal (hisopado bucal), siguiendo el procedimiento estándar reportado por Martinez, las cuales fueron lisadas en buffer y tratadas con proteinasa K (10 mg/ml), a 56° C, por 24 horas. Se determinó los genotipos de la enzima COMT con la técnica RFLP (digestión con enzima laIII), después de amplificación por PCR con primers específicos (Comt 1: 5’ CTCATCACCATCGAGATCAA 3´ y Comt 2: 5´ CCAGGTCTGACAACGGGTCA 3’), según lo informado por Egan, Malhotra y Lachman y estandarizada de acuerdo a las condiciones del laboratorio de Biología Molecular. Se empleó 5 ng/mL de AD , 2,5 mM d TP, 25 mM Cl2Mg y las siguientes condiciones: 38 ciclos, 3 min, desnaturalización inicial a 94° C; 12” a 94°C, 25” a 60°C, 30” a 72°C, para la fase de extensión inicial, seguido de 5 min, a 72°C, para la extensión final. Se obtuvo un amplificado de 109 pares de bases (pb) y la restricción generó bandas de 86/23 pb (homocigotos Val/Val), bandas de 68/18 pb (homocigotos Met/Met) y bandas de 86/68/23/18 pb (heterocigotos Val/Met), visualizados -solo las bandas 86 y 68pb- por tinción con nitrato de plata, previa electroforesis en gel de poliacrilamida al 6%. Finalmente, se calculó los porcentajes, frecuencias genotípicas y alélicas, utilizando el paquete estadístico SPSS y Programas para Genética Poblacional. En la muestra de 106 personas evaluadas, se encontró 7 con genotipo Met/Met (frecuencia genotípica Met/Met=0,07), 54 con genotipo Val/Met (frecuencia genotípica Met/Val=0,51) y 45 con genotipo Val/Val (frecuencia genotípica Val/Val=0,42), siendo la distribución consistente con el equilibrio de Hardy-Weinberg (X2 = 3,0317, g.l.=1, p › 0,05). Las frecuencias alélicas encontradas fueron: alelo Val=0,68 y el alelo Met=0,32.(22,23). Los resultados nos indican una relativa predominancia de individuos heterocigotos Met/Val sobre los homocigotos Val/Val y de ambos, en gran medida, sobre los homocigotos Met/Met. El alelo Val es predominante en esta poblacion. La Apolipoproteína-E Jorge Marquet humana (Apo E), circula en el plasma asociada con todas las clases de lipoproteínas. Constituye una llave moduladora de la homeostasis del colesterol y lípidos sanguíneos. El objetivo es determinar la asociación que existe entre el genotipo de apolipoproteína E y los niveles de colesterol séricos. Se realiza análisis de los genotipos de la Apo E a partir de muestras de sangre de 215 individuos de una población de niños de ambos sexos. Con la finalidad de determinar el polimorfismo del Apo E en los niveles séricos de colesterol se constituyeron 3 grupos denominados 2 ( 2/ 2 + 2/ 3) 6%, 3 ( 3/ 3) 83 %y 4( 3/ 4 + 4/ 4) 11%. La frecuencia de los alelos fue 0,084 para el grupo 2, 0,726 para el grupo 3 y 0,191 para el 4. Se observó incremento del colesterol total, LDL, HDL y triglicéridos asociado al genotipo Apo E. Las lipoproteínas son complejos macromoleculares esféricos, formadas por un núcleo que contiene lípidos apolares (colesterol esterificado y triglicéridos) y una capa externa polar formada por fosfolípidos, colesterol libre y proteínas (apolipoproteínas). Estas lipoproteínas se clasifican en diferentes grupos según su densidad, a mayor densidad menor contenido en lípidos:1) Quilomicrones, que transportan colesterol y triglicéridos de origen exógeno, provenientes de la ingesta de alimentos, desde el intestino delgado hacia los tejidos. 2) VLDL (Very Low Density Lipoproteins), 3) IDL (Intermediate Density Lipoproteins), 4) LDL (Low Density Lipoproteins), que forman un grupo transportador de colesterol y triglicéridos de origen endógeno (síntesis interna) desde el hígado hacia los tejidos; y 5) HDL (High Density Lipoproteins) que trasporta colesterol y triglicéridos de origen endógeno, en sentido contrario, desde los tejidos hacia el hígado. El componente proteico de las lipoproteínas es conocido como apolipoproteína o apoproteína. Al menos nueve apoproteínas diferentes están distribuidas en cantidades significativas entre las lipoproteínas humanas. Entre ellas tres tienen como función el retirado de colesterol de la circulación sanguínea, entregándolo a los tejidos donde es requerido. Estas son la Apo-B-48, la Apo-B-100 y la Apo-E.1-2 La Apolipoproteína-E humana (Apo E) circula en el plasma asociada con todas las clases de lipoproteínas. Su estructura primaria se determinó inicialmente por secuenciación de los aminoácidos de la cadena de la Apo E purificada a partir de la fracción VLDL humana; 3, a continuación se confirmó por secuenciación del cD A obtenido a partir del mR A del gen APOE de rata 4 y posteriormente del cD A del mR A del gen(APOE) humano.5 Es una llave moduladora de la homeostasis del colesterol y lípidos sanguíneos. Es un monómero de 299 aminoácidos, con un peso molecular de 35 kDalton que consiste de dos dominios plegados de manera independiente: El dominio amino-terminal de 22 kDalton (residuos 1 al 191) que se une con mucha afinidad a los receptores celulares de lipoproteínas y débilmente con lípidos (vecindad de los residuos 136 – 150), y el dominio carboxi-terminal de 10 kDalton (residuos 216 – 299), que contiene los elementos de afinidad con los lípidos que forman parte de las partículas esféricas de lipoproteína.6 El gen de la ApoE esta situado en el brazo largo del cromosoma 19 (19q13,2) y es polimórfico. Aparte de algunas raras variantes que se han identificado, los tres alelos más frecuentes descritos en la población mundial son 2, 3 y 4, codominantes, que codifican las tres principales isoformas de la Apo E (E2, E3 y E4) y generan tres genotipos homocigotos y tres heterocigotos. La isoforma mas frecuente de esta apoproteína, E3, se caracteriza por tener en la posición 112 un residuo de cisteína y un residuo arginina en la posición 158 en la región de unión a receptores. La isoforma E4 (arginina112 y arginina158) esta asociada con colesterol elevado y es un factor que eleva el riesgo Jorge Marquet de sufrir demencia tipo Alzheimer. La isoforma E2 (cisteína112 y cisteína158) esta asociada a hiperlipidemia tipo III. La función primordial de la Apo E es servir como ligando de las lipoproteínas a sus receptores celulares; sus tres principales isoformas difieren en su afinidad por la familia de receptores de lipoproteínas y partículas ricas en triglicéridos. La isoforma E3 es la más frecuente en todos los grupos humanos especialmente en aquellas poblaciones con una antigua raigambre agrícola y de producción de alimentos como las de la cuenca del Mediterráneo. La isoforma E4 permanece alta en muchas poblaciones aborígenes, a nivel mundial, donde persiste una tradición de subsistencia de cazador recolector y la provisión de alimentos es, o fue hasta épocas recientes, escasa o de difícil acceso. En las sociedades industrializadas modernas los portadores del alelo 4 tienen los niveles más altos de colesterol total y LDL colesterol, mientras que los portadores del alelo 3 presentan un nivel intermedio y los del alelo 2 presentan un nivel menor. Igualmente los sujetos con diferentes genotipos de APOE difieren en la eficiencia de absorción de colesterol exógeno desde el intestino delgado. En poblaciones indígenas americanas que aun conservan su estilo de vida ancestral, se encontró que a pesar de existir en éstas una elevada frecuencia del alelo 4 (la frecuencia de 2 es casi nula), ellas no presentan niveles anormales de colesterol total. Aunque es el más frecuente, el alelo 3 es en términos evolutivos, de aparición reciente, de 200.000 a 260.000 años y el alelo 2 deriva de este. El alelo ancestral, es el único presente en nuestro pariente mas cercano, el chimpancé (Pantroglodytes) y otros grandes primates relacionados. Se ha propuesto que el genotipo primitivo, 4/4, favorecía el ahorro de energía; “trhrifty genotype” (genotipo ahorrador), una combinación de alelos excepcionalmente eficiente en cuanto a la asimilación y procesamiento de alimentos. La rápida evolución humana produjo una perturbación en el balance fisiológico, la disponibilidad de riesgo de sufrir demencia tipo Alzheimer. Se ha encontrado que algunos alelos de genes humanos, asociados con enfermedades hereditarias o factores de riesgo, son los alelos normales (“the wild type” o el alelo silvestre) en chimpancé. De estos, se han identificado por lo menos 16 casos en los que la secuencia alterada de un alelo humano patógeno es idéntica o casi idéntica al alelo silvestre en chimpancé. Se ha propuesto que estos cambios se deben a mutaciones que por resultar compensatorias fueron fijadas por selección natural a favor y no por deriva genética neutral. En el caso del gen APOE se argumenta que un importante cambio evolutivo; el salto de una dieta casi estrictamente vegetariana, a una dieta rica en carnes (proteínas y grasas de origen animal), favoreció la fijación de alelos adaptativos involucrados en la compensación o en el retraso de disfunciones o enfermedades relacionadas con la nueva dieta. El nuevo alelo 3 pudo haber compensado alargando la expectativa de vida al minimizar ciertas enfermedades agudas y crónicas. Las dolencias crónicas más comunes; enfermedades cardiacas, arterosclerosis, cáncer, diabetes y las enfermedades psiquiátricas son las mas difíciles de vencer. Todas ellas son enfermedades complejas o multifactoriales, significando esto que no pueden ser atribuidas a mutaciones en un único gen o a un único factor ambiental. Más bien son el producto de la acción combinada de muchos genes, factores ambientales y comportamientos potenciadores de riesgo. Uno de los mas grandes retos para la investigación biomédica hoy, consiste en el entendimiento de las interacciones de estos factores genéticos, ambientales y de comportamiento para el desarrollo de estrategias efectivas en el diagnostico, prevención y terapia de muchas de las dolencias complejas. Los cambios en niveles de colesterol en Jorge Marquet respuesta a cambios en la dieta varían considerablemente entre sujetos. En cada sujeto la respuesta a la dieta es manipulable en cierta extensión y en parte es una característica innata. La identificación de los factores genéticos que afectan esta respuesta ayudará a seleccionar o desarrollar una terapéutica más eficaz para cada paciente individual que presente perfiles lipídicos aterogénicos. Los niños y adolescentes con elevadas concentraciones plasmáticas de colesterol frecuentemente pertenecen a familias con alta incidencia de enfermedad arterial coronaria en sus miembros adultos. En cuanto a los valores de lípidos y el factor hereditario; tomando el homocigoto e3/e3 como referencia normal, se evidencia la influencia del polimorfismo del gen de la Apolipoproteína E sobre los valores de lípidos en sangre, este efecto es notorio en el comportamiento de los niveles de colesterol total, colesterol-LDL (colesterol malo) y triglicéridos. o así sobre los valores de colesterol bueno (colesterol-HDL). El promedio de “colesterol malo”, LDL, se comporta de modo muy parecido al colesterol total, tomando siempre como referencia al homocigoto e3/e3, el grupo 3 presenta la menor concentración, el grupo 2 una concentración intermedia y el grupo 4 la mayor concentración. En este caso los valores de triglicéridos se comportan mostrando el grupo 2 el menor valor, un valor intermedio en el grupo 3 y el mayor valor el grupo 4. Hay un efecto protector anti aterogénico relacionado con el alelo e2, el grupo portador de, “al menos una copia”, de este alelo muestra los menores niveles de triglicéridos en sangre. El grupo de referencia, APOE 3, muestra un valor intermedio y el grupo 4 la mayor concentración de triglicéridos, por lo tanto el mayor riesgo. Se evidencia incremento del valor de colesterol total, “colesterol malo” y triglicéridos en sangre relacionados con la presencia de uno o más alelos diferentes al alelo de referencia, e3. El comportamiento del colesterol HDL es diferente, no muestra una tendencia clara en relación al grupo de APOE, este comportamiento ya había sido descrito por Fernández-Mestre. Esto permite concluir que posiblemente no hay relación directa entre polimorfismo de Apo E y niveles de HDL en sangre. Como sabemos, la Apo E está involucrada en el transporte y redistribución de lípidos entre las células de diferentes órganos donde son utilizados, almacenados o secretados. Esta característica convirtió a su gen en uno de muchos candidatos para explicar los efectos de su polimorfismo con la teoría del gen ahorrativo; “thrifty gen hypothesis”. El riesgo de sufrir enfermedad cardiovascular, arterosclerosis, hiperlipidemias y demencia tipo Alzheimer asociado al polimorfismo de Apo E ha sido reportado en sociedades occidentales como “males del primer mundo”. Una nueva condición ambiental (desde el punto de vista evolutivo) que favorece ese efecto, es el estilo de vida occidental de las sociedades industrializadas y del primer mundo, donde la alimentación no es una limitante y por el contrario la disponibilidad de proteínas, grasas y carbohidratos es abundante. A pesar de que los resultados no son estadísticamente significativos, muestran una notoria predisposición de aumento de los promedios de la concentración de algunos lípidos en sangre (colesterol total, “colesterol malo” y triglicéridos) asociados a la presencia de los alelos e2 y e4. En el futuro el conocimiento del genotipo portador de una variante genética que promueve niveles elevados de triglicéridos y colesterol, permitirá conocer grupos con riesgo independiente de la alimentación facilitando el consejo o asesoramiento genético y la prevención de eventos cardiovasculares y demencias. La enfermedad de Parkinson (EP) se considera la segunda enfermedad neurodegenerativa más común y afecta de 1 a 2% de las personas mayores de 65 años. Es un rasgo complejo de origen multifactorial que se debe a la interacción de factores ambientales y uno o más genes que confieren Jorge Marquet susceptibilidad. En términos clínicos presenta una tétrada caracterizada por temblor en reposo, bradicinesia, rigidez y alteraciones de los reflejos posturales, con pérdida neuronal mayor de 80%; asimismo, en el citoplasma de las neuronas que sobreviven se observan inclusiones intracitoplasmáticas conocidas como cuerpos de Lewy, constituidos en particular por una proteína presináptica, la denominada a-sinucleína, que codifica el gen a-sinucleína (S CA). Diversos polimorfismos en este gen se han relacionado con EP dominante, esporádica, y en otras formas de la demencia, con alteraciones de los cuerpos de Lewy. Por lo tanto, estos polimorfismos podrían afectar la agregación de la proteína e influir a su vez en la patogenia de la EP. Se ha investigado la posible vinculación del polimorfismo -116C-G (cambio de una citosina por una guanina en el promotor del gen S CA) con la EP en una población norteamericana de ascendencia europea y se ha notificado una frecuencia alélica para este polimorfismo de 50.8% y 53.3% en pacientes con EP y controles, respectivamente. En algunos estudios se determinaron las frecuencias alélicas y genotípicas del polimorfismo -116C-G en el gen S CA para mostrar su posible relación con la EP; para ello se efectuó un estudio de casos y controles (no pareados) y se analizó a un grupo de 51 individuos con EP idiopática, diagnosticados en clínica por un neurólogo certificado, con base en la parte III de la Escala Unificada para la Enfermedad de Parkinson, y a un grupo de 121 controles voluntarios, sin antecedentes de enfermedades neurológicas ni demencia. Como grupo control de ambos grupos se obtuvo una muestra de sangre periférica para la extracción de AD genómico mediante el método de Miller, previa firma del consentimiento informado. Mediante la reacción en cadena de la polimerasa se obtuvieron los genotipos, los cuales se confirmaron al analizar las muestras por duplicado. A partir del conteo génico se calcularon las frecuencias alélicas y genotípicas del marcador en la muestra analizada y se compararon las dos poblaciones por medio de la prueba de la ji cuadrada; la frecuencia del alelo polimórfico registrada en la población de estudio fue de 74.5% y 78.8% en pacientes con EP y controles, respectivamente. Las frecuencias genotípicas respectivas en pacientes y controles obtenidas para el genotipo silvestre C/C fueron 7.8% y 1.9%, para el genotipo heterocigoto C/G de 35.3% y 38.7% y para el genotipo mutado G/G de 56.9% y 59.4%. Al comparar los grupos entre sí, éstos no revelaron diferencia significativa (p> 0.05). La EP se ha vinculado con diversos polimorfismos en el gen S CA en muchas partes del mundo. Sin embargo, esta relación ha sido inconsistente. Los polimorfismos en el gen S CA se originan por cambios en la secuencia del gen en diferentes loci y probablemente muchos de estos cambios no afectan la función de la proteína de forma singular y por tanto no es clara su participación en la génesis de la EP. Es el caso del polimorfismo -116C-G en la muestra analizada de este estudio. Sin embargo, estos datos serán de utilidad en la población al describir dichas frecuencias, ya que los resultados pueden mostrar variaciones secundarias a la diversidad genética entre poblaciones al compararlos con los informados en muchas partes del mundo. Al contrastar las frecuencias observadas en este estudio con las de Farrer y colaboradores, no se reconoció diferencia relevante, pero la frecuencia del alelo polimórfico fue mayor respecto de la informada en la población norteamericana. Puesto que la EP es un trastorno de origen multifactorial, es necesario estudiar a un mayor número de pacientes y determinar la frecuencia de otros polimorfismos en el gen S CA y otros genes vinculados con la EP, sea de manera individual o en forma de haplotipos, para disponer de más información. Durante la última década, y especialmente a raíz del establecimiento en 1993 del alelo ε4 de la Jorge Marquet apolipoproteína E (APOE) como factor de riesgo genético para la enfermedad de Alzheimer (EA), han empezado a aparecer trabajos dirigidos a investigar la posible relación entre determinadas variantes genéticas, el perfil cognitivo y los parámetros estructurales y funcionales cerebrales en población envejecida sin demencia. Estas investigaciones se sustentan fundamentalmente en dos líneas de evidencia: por un lado, se conoce por estudios realizados en el campo de la genética del comportamiento, que más del 50% de la variabilidad interindividual en pruebas de rendimiento cognitivo puede explicarse por diferencias genéticas entre los individuos estudiados. Además, la importancia de los factores genéticos sobre la función intelectual reviste de mayor relevancia conforme aumenta la edad de las personas, llegando a ser la heredabilidad para el coeficiente intelectual (CI) del 70% en edades superiores a los 80 años (McClearn, Johansson, Berg, Pedersen et al., 1997). En segundo lugar, la identificación de determinadas formas genéticas o alelos asociadas a la demencia, pero que a su vez no son ni necesarias ni suficientes para determinar su aparición, ha incrementado notablemente en los últimos años. La presencia de estas variantes genéticas en personas envejecidas sin demencia, podría implicar un envejecimiento cerebral de tipo ‘desfavorable’ que debería poder ser identificado a partir del estudio neuropsicológico de estas personas así como de sus características cerebrales funcionales y estructurales. Aunque existen importantes diferencias interindividuales, el envejecimiento cognitivo se caracteriza por un declive en las funciones superiores especialmente afectando la capacidad de aprendizaje de contenidos de tipo declarativo y las funciones ejecutivas (Hedden y Gabrielly, 2004). Además, la alteración de la memoria puede ser un signo precoz de envejecimiento patológico, comportando un mayor riesgo de desarrollar demencia. En las dos últimas décadas, se han venido definiendo distintas entidades para caracterizar grupos de población a alto riesgo de demencia (Bartres-Faz, Clemente y Junqué, 1999a). En la actualidad las dos categorías diagnósticas más bien establecidas en este sentido son la denominada Alteración de la Memoria Asociada a la Edad (AAMI, del ingles Age-Associated Memory Impairment; Crook, Bartus, Ferris, Whitehouse et al., 1986) y la entidad ‘Alteración Cognitiva Leve’ (MCI, del inglés, Mild Cognitive Impairment; Petersen, Smith, Waring, Ivnik et al., 1999). Existe evidencia a partir de estudios neuropsicológicos y de neuroimagen, que las personas que cumplen criterios diagnósticos para alguna de estas entidades, presentan características cognitivas y cerebrales similares a las observadas en pacientes con demencia, particularmente la EA. Así, por ejemplo, se caracterizan por presentar una alteración de las funciones ligadas al lóbulo frontal además de la memoria (Hanninen, Hallikainen, Koivisto, Partanen et al., 1997). Radiológicamente, existe atrofia progresiva del hipocampo (Jack, Petersen, Xu, Waring et al., 1997; Jack, Petersen, Xu, O’Brien et al., 1999) además de disfunción cerebral en regiones límbicas, temporo-parietales y del cingulado posterior evidenciable mediante tomografía por emisión de positrones (TEP) o tomografía por emisión de fotones simples (SPECT; Johnson, Jones, Holman, Becker et al., 1998; De Santi, de Leon, Rusinek, Convit et al., 2001; Arnáiz, Jelic, Almkvist, Wahlund et al., 2001; de Leon, Convit, Wolf, Tarshish et al., 2001). Teniendo en cuenta estos hallazgos, estos sujetos más próximos a la demencia deberían ofrecer un campo de estudio interesante para investigar las variantes genéticas que influyen en la función cognoscitiva, puesto que cabe la posibilidad que parte de la disfunción neuropsicológica y los cambios cerebrales observados sean atribuibles en parte a las manifestaciones fenotípicas de estas variantes genéticas. Jorge Marquet Los principales estudios que han investigado el efecto de genes concretos sobre las características neuropsicológicas de los sujetos AAMI y MCI, son los trabajos más relevantes realizados sobre población envejecida normal. Existen diversos genes cuyo estudio ha arrojado asociaciones positivas con la función neuropsicológica o parámetros de neuroimagen. Estos genes ‘candidatos’ fueron seleccionados bien porque se conocía que alguna de sus variantes incrementa el riesgo de desarrollar demencia o bien porque su producto aumentaba la probabilidad de producir daño cerebral ya sea a través de un mecanismo neurodegenerativo, vascular o de otra índole. La identificación del locus (lugar físico que ocupa un gen en el genoma) ha podido ser establecido en algunos casos a partir de los estudios de ligamiento realizados en familias con probandos afectados. La aproximación metodológica de los estudios revisados puede enmarcarse dentro del estudio de endofenotipos o fenotipos intermedios, entendiéndose éstos como indicadores de procesos fisiopatológicos que median entre los factores genéticos causales y la expresión fenotípica. Ésta proporciona un instrumento más preciso que el mero fenotipo clínico para la investigación de genes relacionados con las funciones cognitivas complejas. Sin embargo, debe tenerse en cuenta, que el estudio aislado de genes en relación al envejecimiento cognitivo tiene importantes limitaciones. La función cognitiva en humanos y su declive asociado a la edad es un rasgo cuantitativo que se debe a aspectos ambientales y a un gran número de factores genéticos con un efecto relativamente pequeño para cada uno de ellos. Cada una de estas influencias genéticas ha sido denominada Quantitative Trait Locus (QTL). Los seres humanos poseemos entre 30.000 y 40.000 genes de los cuales un 70% aproximadamente se expresa en el cerebro. De uno a dos tercios del numero total de genes presentan formas alternativas de procesamiento post transcripcional (splicing alternativo) dando lugar a más de 100.000 proteínas funcionales distintas. Además, existen unos 15 millones de variaciones genéticas conocidas en el genoma humano. Estos datos dan una idea aproximada de la dificultad existente en la identificación de variantes genéticas específicas asociadas al deterioro cognitivo en el envejecimiento y de la necesidad de desarrollar nuevas estrategias metodológicas para su estudio. La APOE es uno de los principales constituyentes de las lipoproteínas de baja densidad y participa en el transporte y distribución del colesterol y otros lípidos. El gen de la APOE se encuentra en el cromosoma 19 (19q23) y existen tres alelos comunes (ε2, ε3, ε4), dando lugar a tres isoformas de la proteína (E2, E3 y E4) con distinta secuencia de aminoácidos en las posiciones 112 y 158. Saunders y colaboradores (1993) hallaron una frecuencia incrementada del alelo ε4 en pacientes con EA de inicio tardío en comparación con una muestra de adultos sanos. Estos resultados fueron imediatamente corroborados para las formas esporádicas y familiares de EA (Poirier et al., 1993; Corder et al., 1993). En cambio, el alelo APOE ε2 podría ser un factor protector para la demencia en el envejecimiento (Corder et al., 1994; Rosich-Estragó et al., 2004) si bien los resultados en este sentido no son concluyentes (Van Duijn et al., 1995). Cabe tener en cuenta que aunque en la actualidad no existe duda respecto al factor de riesgo del alelo ε4 en relación a la EA, algunos trabajos han sugerido un fuerte papel modulador de esta variante genética sobre el riesgo de padecer demencia (llegando a indicar que los sujetos homocigotos poseen hasta catorce veces más de probabilidades de desarrollarla), mientras que otros estudios recientes matizan estos resultados indicando que el alelo es un débil predictor para la demencia en general cuando se elimina el propio efecto de la edad en los análisis (Yip, Brayne, Easton y Rubinsztein, 2002). De todos modos, diversos estudios fisiopatológicos Jorge Marquet han determinado que la variante ε4 presenta mayor ligamiento a la proteína betaamiloide en el cerebro, mayor presencia de placas seniles y ovillos neurofibrilares, menor actividad del enzima colina-acetil-transfersa (ChAT) en el hipocampo y mayor atrofia hipocámpica, (Polvikoski et al., 1995; Poirier et al., 1995; Mori et al., 2002). Los resultados de estos trabajos indican que el efecto del alelo ε4 es dosis-dependiente, es decir, las personas homocigotas (genotipo APOE ε4/ε4) presentan los cambios cerebrales de forma más acusada que los heterocigotos (genotipos APOE ε4/ε3 y ε4/ε2). Además, el alelo ε4 se ha visto relacionado con arterioesclerosis y enfermedad cardiovascular (Davignon, Gregg y Sing, 1988), y se ha encontrado que los efectos negativos sobre la función cognitiva asociados a una alta presión sistólica son más acusados entre los portadores del alelo (Peila et al., 2001). Estos datos refuerzan el papel del gen del APOE como principal factor de riesgo genético en la hipótesis vascular de la patogénesis de la EA (Panza et al., 2004 En sujetos con MCI así como en el envejecimiento normal, el APOE ε4 se considera un factor predictor para la evolución a demencia, como también lo es el presentar bajas puntuaciones en memoria declarativa en la evaluación de línea de base (Petersen et al., 1995; Brayne y Calloway, 1998; Tervo et al., 2004). En relación a ello, se han publicado diversos estudios que investigan si existe una interacción entre los dos factores de riesgo, el genético y el neuropsicológico (Bondi et al., 1999). En un trabajo realizado con sujetos que cumplían criterios de AAMI (Bartrés-Faz et al., 1999b), hallaron que los individuos ε4+ presentaban un menor rendimiento en pruebas de memoria declarativa verbal y visual. Otros trabajos tanto transversales como longitudinales apoyan de forma convincente la relación entre la presencia del alelo ε4 y bajas puntuaciones en memoria declarativa en el envejecimiento (Dik et al., 2001; Hofer et al., 2002; Bretsky, Guralnik, Launer, Albert y Seeman, 2003), aunque también se ha cuestionado el papel de esta variante sobre la función cognitiva en la población de edad avanzada sana (Pendleton et al., 2002). En contraposición a estos datos, algunos artículos han demostrado una mejor función en memoria en personas envejecidas portadoras del alelo ε2 (Helka et al.,1996; Bartrés-Faz et al., 1999b). A pesar de ello, estos últimos resutados no han sido validados suficientemente por estudios posteriores. Volviendo a los efectos del alelo ε4, se ha observado un peor rendimiento de los sujetos portadores en la retención a largo plazo de una prueba de memoria procedimental evaluada mediante sucesivas repeticiones del test de la Torre de Hanoi. El conjunto de estos resultados sugiere la implicación de este alelo en los circuitos de memoria tanto hipocampales como estriatales (Bartrés Faz et al., 1999b). Sin embargo, otras funciones cognitivas como el lenguaje, la atención o las funciones ejecutivas parecen no verse moduladas por el polimorfismo de la APOE en el envejecimiento, sugiriendo un efecto genético específico para la función mnésica (Burggren, Small, Sabb y Bookheimer, 2002). o obstante, un estudio reciente realizado sobre más de 400 personas sanas refleja que a los 80 años pero no a los 11, existen diferencias en el coeficiente intelectual en función del alelo APOE ε4, señalando la posibilidad de un efecto deletéreo más difuso sobre la función cognitiva en edades muy avanzadas (Deary et al., 2002). Los trabajos de neuroimagen estructural realizados en pacientes con EA sugieren un efecto de la APOE ε4 sobre las estructuras del lóbulo temporal medial, en concreto se ha evidenciado una mayor atrofia del hipocampo en los pacientes portadores (Lehtovirta, Laakso, Frisoni y Soininen, 2000). Además, este efecto, se ha corroborado en la población con AAMI Jorge Marquet (Soininen et al., 1995; Serra-Grabulosa et al., 2003) así como en sujetos adultos sanos (Moffat, Szekely, Zonderman, Kabani y Resnick, 2000). Muy probablemente, el daño estructural del hipocampo sea el responsable a la aparición de la alteración de memoria. Paralelamente, los estudios de neuroimagen funcional reflejan patrones de activación cerebral diferencial en las personas portadoras del alelo ε4 sin demencia respecto a las no portadoras. En este sentido, los estudios realizados utilizando la TEP han hallado un patrón de hipometabolismo en reposo característico de la EA con reducciones metabolicas corticales posteriores, del cingulado posterior y el lóbulo temporal medial (Small et al., 1995). De forma sorprendente, un estudio reciente ha evidenciado que las anormalidades metabólicas en la corteza parietal existen ya en personas jóvenes (media de edad 30.7 años) portadoras del alelo ε4 (Reiman et al., 2004). Los resultados de estos trabajos se interpretan en dos líneas diferentes: bien el hipometabolismo refleja un daño cerebral microscópico (mayor deposición de placas seniles y ovillos neurofibrilares en estas regiones) o bien la disfunción cerebral favorecera en un futuro la aparición de las lesiones histopatológicas con el consecuente aumento del riesgo de padecer demencia. Por otro lado, los estudios de neuroimagen funcional en condición de activación parecen aportar, a primera vista, resultados contradictorios con los observados en condición de reposo. Así, en pruebas de memoria declarativa, se ha observado una mayor activación del hipocampo izquierdo, áreas parietales y prefrontales en sujetos no dementes portadores del alelo ε4 (Bookheimer et al., 2000). La mayor activación de regiones parietales por parte de los individuos ε4+ ante la realización de tareas cognitivas ha sido replicada en estudios posteriores (Smith et al., 2002). En la interpretación de estos resultados subyace la idea de la reserva cognitiva o cerebral. Los sujetos sanos ε4+ tendrían una menor reserva biológica (cerebral) y consecuentemente realizarían un mayor esfuerzo cognitivo que los que carecen de esta variante para la correcta realización de la misma tarea; de ahí el aumento de actividad en determinadas regiones cerebrales. En resumen, el conjunto de los estudios realizados hasta la fecha indica un efecto robusto del polimorfismo APOE sobre la función y estructura cerebral en el envejecimiento. Además estos trabajos sugieren que la afectación tanto estructural como funcional en sujetos sanos ε4+ parece ser previa a la aparición de alteración cognitiva y que ésta se mantiene una vez se encuentra instaurada la alteración neuropsicológica (condiciones AAMI y MCI) observándose probablemente con menor intensidad una vez instaurada la demencia. Sin embargo, y de acuerdo con lo expuesto con anterioridad, la presencia del alelo ε4 no es una condición suficiente ni necesaria para desarrollar EA y consecuentemente debe determinar sólo en parte la variabilidad de la función cognitiva en el envejecimiento. El estudio del efecto de otros genes aislados o en conjunción con el polimorfismo APOE ha aportado nuevos resultados en esta línea. El gen de la apolipoproteína C1 (APOC1) se encuentra en la misma región que el gen APOE, formando un grupo de ligamiento genético. Este gen presenta un polimorfismo en su región promotora dando lugar a dos alelos (A y B). Los estudios de asociación indican que la presencia del alelo APOC1 A con o sin la coexistencia del alelo ε4 (haplotipo APOE ε4 APOC1A) es un factor de riesgo genético para la EA (Drigalenko, Poduslo y Elston, 1998). Se ha investigado la función neuropsicológica en sujetos AAMI en relación a esta variación genética. De acuerdo con los resultados que indican un mayor riesgo de padecer demencia para los individuos portadores del alelo APOC1A, estas personas presentaban también un peor rendimiento en el MMSE, memoria verbal Jorge Marquet y función frontal (Bartrés-Faz et al., 2001). Posteriormente, se ha investigado mediante resonancia magnética (RM) los efectos de los genotipos APOE y APOC1 en las siguientes estructuras cerebrales: volumen cerebral total (sustancia blanca, gris y líquido cefalorraquídeo), volúmenes del lóbulo frontal (sustancia blanca y gris), sistema ventricular y volúmenes de ambos hipocampos. Los resultados obtenidos indicaron una asociación del alelo ε4 con un menor volumen del hipocampo izquierdo. Además, la variante ε3 estaba relacionada con un mayor volumen de sustancia blanca en el lóbulo frontal (Serra-Grabulosa et al., 2003). Para el genotipo APOC1, aquellos sujetos portadores del alelo A presentaban menores volúmenes en ambos hipocampos, en comparación con aquellos individuos con el genotipo B/B así como un número superior de cavidades surcales del hipocampo, un hallazgo radiológico al que se le ha atribuido un mecanismo vascular (Barboriak et al., 2000). Al ajustar los análisis introduciendo una serie de variables demográficas, clínicas y cognitivas, los efectos del polimorfismo APOE desaparecían, mientras que los del APOC1 se mantenían. También se ha encontrado una sobre representación del alelo APOC1 A en los sujetos AAMI en comparación con el grupo control. En conclusión, los resultados del estudio de asociación genético y los hallazgos neuroradiológicos se encuentran en consonancia con el estudio cognitivo previo realizado sugiriendo un papel significativo del alelo APOC1 A en el envejecimiento cerebral. Sin embargo, se requieren futuros trabajos para descartar la influencia del alelo APOE ε4 sobre estos resultados ya que existe un fuerte ligamiento entre las dos variantes genéticas (es decir, los individuos portadores del alelo APOC1 A+ tienden a serlo también del APOE ε4) resultando difícil la atribución de los resultados a uno u otro polimorfismo. La enzima convertidora de la angiotensina (ACE) forma parte del sistema renina angiotensina (RAS) asociado a patología vascular. Esta enzima promueve la transformación de angiotensina I a angiotensina II, potente vasoconstrictor e inhibidor de la liberación de la acetilcolina. La ACE se encuentra en muchos órganos y tejidos, incluyendo el pulmón, el riñón, el endotelio vascular, el corazón y el cerebro, en concreto en la vía nigroestriatal y en los ganglios basales. En la EA, se ha encontrado un incremento de la ACE en diversas regiones corticales y subcorticales (Barnes et al., 1991). Se ha identificado un polimorfismo en el gen que codifica para la ACE, caracterizado por la presencia (inserción [I] o ausencia: deleción [D]) de un fragmento de 287 pares de bases en el intrón 16 del cromosoma 17 (17q23) (Soubrier, 1988). En general, los sujetos homocigotos para el alelo D (DD), tienen mayor concentración plasmática y tisular de la ACE que los homocigotos para el alelo I (II), mientras que los heterocigotos (ID) presentan concentraciones intermedias (Rigat et al.,1990; Tiret et al.,1992, Pontremoli et al.,2000). La presencia del alelo D se ha asociado con enfermedades cardiovasculares (Samani, Thompson, O’Toole, Channer y Woods, 1996), hipertensión arterial (HTA) y patología cerebrovascular (Markus et al., 1995; akata et al., 1997). Además, diversos estudios de asociación genéticos apoyan la relación de uno o más alelos del polimorfismo con la demencia tipo Alzheimer (Kehoe, 2003). Es posible que dicho efecto esté mediatizado por el papel de la enzima ACE en la degradación del péptido ß-amiloide (Hu, Igarashi, Kamata y akagawa, 2001), influyendo en la formación de las placas seniles que constituyen uno de los agregados neuropatológicos primarios de la enfermedad (Selkoe, 1991). El polimorfismo ACE Inserción-Deleción, también se ha relacionado con el deterioro cognitivo en general en el envejecimiento (Amouyel et al., 1996). En un estudio de asociación realizado Jorge Marquet se ha encontrado una mayor frecuencia del alelo D en los sujetos AAMI en comparación con un grupo control (Bartrés-Faz et al., 2000). En estos mismos pacientes, un estudio cognitivo paralelo halló menores puntuaciones en la prueba Trail Making Test B (TMT-B) en aquellos sujetos portadores del alelo D (D+). Los resultados indican por una parte una asociación entre la presencia de esta variante y la condición AAMI, y por otra, un peor rendimiento ejecutivo en esos individuos. A pesar de estos resultados y de otros trabajos efectuados en distintos laboratorios señalando una relación entre el alelo D y el deterioro cognitivo en edades avanzadas, otras investigaciones no han podido corroborar esta asociación (Frederiksen et al., 2003). En concreto, un estudio reciente efectuado sobre una muestra de más de 400 personas no pudo replicar una relación entre el polimorfismo ACE I/D y el funcionamiento cognitivo de los sujetos (Visscher et al., 2003). Aunque es posible que los resultados negativos se deban al hecho que los autores utilizaron una prueba de funcionamiento intelectual general (coeficiente intelectual) y no un estudio neuropsicológico más específicamente dirigido a investigar la función de estructuras cerebrales sensibles a daño vascular. En resumen, la posible asociación entre este polimorfismo y el rendimiento intelectual en humanos se encuentra hoy en entredicho y se requieren futuros trabajos de investigación para dilucidarla. Dentro de la patología vascular, el óxido nítrico ( O, itric Oxide) tiene un papel importante, debido a que es un potente vasodilatador y contribuye al mantenimiento del flujo sanguíneo cerebral basal. La enzima que regula su producción es la óxido nítrico sintetasa ( OS), de la cual existen tres isoformas, que se expresan en distintas zonas. La tercera isoforma se expresa fundamentalmente en el endotelio y es por ello llamada OS endotelial (e OS) o OS3. El gen de la OS3 está localizado en el cromosoma 7 (7q35). Existe un polimorfismo con cambio de aminoácido en el codón 298 (Glu_Asp) que supone, a nivel estructural, un cambio en la proteína. Hasta la fecha hay sólo un estudio que haya demostrado una asociación entre un determinado genotipo para este polimorfismo y la EA (Dahiyat et al., 1999). Las investigaciones posteriores no han podido replicar estos resultados de asociación (Crawford et al., 2000; Higuchi et al., 2000; Kunugi et al., 2000; Sánchez-Guerra et al., 2001; Monastero et al., 2003). Hasta hace poco no existían datos sobre una posible relación de este polimorfismo con condiciones clínicas previas a la EA. Esta posible relación fue estudiada recientemente en una muestra de 62 sujetos MCI (Solé-Padullés et al., 2004). Si bien no se encontro ninguna asociación entre este polimorfismo y la entidad estudiada, se observo que los sujetos portadores de la variante Asp (alelo T) presentaban menores puntuaciones en el Mini-Mental de Folstein (MMSE), memoria visual y fluencia fonética. Diversos estudios relacionados con la hipertensión ya apuntaban hacia una menor actividad de la enzima OS3 en sujetos T+, siendo esta variante un factor de riesgo vascular, que contribuiría a menor producción de O, con la consecuente vasoconstricción, presencia de placas ateroesclerótidas, riesgo de ulceración y ruptura de las placas y pérdida de la morfología de las células endoteliales (Philip et al., 1999; Lembo et al., 2001; Hingorani, 2003). En base a esto, los resultados parecen indicar que las alteraciones cognitivas halladas en MCI T+ podrían estar mediatizadas por estas disfunciones microvasculares y por fenómenos proinflamatorios que comprometerían el flujo sanguíneo cerebral regional. El sistema dopaminérgico está implicado en diversas funciones cognitivas, en especial funciones ejecutivas del lóbulo frontal que dependen de la integridad de la circuitería frontoestriada, y en procesos de aprendizaje y memoria. Jorge Marquet Algunos autores han postulado que la dopamina es el neurotransmisor clave en la regulación de las seis habilidades cognitivas predominantes del hemisferio izquierdo: razonamiento abstracto, memoria de trabajo, flexibilidad cognitiva, planificación motora, secuenciación temporal y generatividad (Previc, 1999). El papel de este neurotransmisor en la cognición también se ha evidenciado en los trastornos neuropsiquiátricos con disfunción dopaminérgica, como la enfermedad de Parkinson, caracterizada por una reducción en la velocidad del procesamiento cognitivo y un bajo rendimiento en funciones visuoespaciales (Barili, De Carolis, Zaccheo y Amenta, 1998; Cooper y Sagar, 1993). El receptor dopaminérgico principalmente estudiado en neurociencia cognitiva y conductual ha sido el tipo 2 (DRD2), cuya mayor concentración se encuentra en el núcleo caudado. El gen DRD2 está localizado en el cromosoma 11 (11q23) y de él se han descrito diferentes polimorfismos. El mejor caracterizado es el denominado Taq1 que da lugar a dos alelos: A1 y A2. Varios estudios han implicado este polimorfismo en trastornos neurológicos y psiquiátricos, especialmente el alcoholismo y la dependencia a diversas drogas estimulantes ( oble, 2003). Algunos autores han indicado que este polimorfismo puede afectar ciertas características del receptor, alterando así la transmisión dopaminérgica. Algunos estudios in vivo e in vitro ponen de manifiesto que individuos sanos portadores del alelo A1 presentan una menor densidad de DRD2 y un menor ligamiento de la dopamina a estos receptores en el estriado (Thompson et al 1997; Pohjalainen et al.,1998; Jönsson et al., 1999), así como un menor consumo de glucosa en regiones cerebrales relacionadas con procesos motivacionales y cognitivos complejos ( oble, Gottschalk, Fallon, Ritchie y Wu, 1997). Los estudios acerca de la posible asociación entre el polimorfismo Taq1 del gen DRD2 y el funcionamiento cognitivo no han obtenido resultados definitivos. Algunos estudios indican que las habilidades visuoespaciales se relacionan tanto con los niveles de dopamina (Ollat, 1992) como con el genotipo DRD2. Así, los individuos con el alelo A1 obtienen peores puntuaciones en el Test de Orientación de Líneas de Benton (Berman y oble, 1995). Los estudios posteriores acerca de la posible asociación de este polimorfismo con el cociente intelectual (CI) obtuvieron resultados contradictorios. Mientras que la mayoría de los estudios no encuentran asociación entre este gen y el CI (Petrill et al., 1997; Ball et al., 1998; Moises et al., 2001), otros autores han descrito puntuaciones superiores en los individuos A1A1 en comparación con aquellos con el genotipo A2A2 (Tsai et al.,2002). Los resultados circunscritos al envenvejecimiento cognitivo, van a favor de la hipótesis de un mejor rendimiento intelectual en presencia del alelo A1. En este sentido, en un estudio reciente, se subdividio una muestra de 49 AAMI en dos subgrupos en función de la presencia o ausencia del alelo A1 (Bartrés-Faz et al., 2002). Las comparaciones entre subgrupos para las puntuaciones obtenidas en la evaluación neuropsicológica evidenciaron que los sujetos portadores del alelo A1 presentaban mejores puntuaciones en memoria verbal a largo plazo (RAVLT) y en funcionamiento cognitivo general (MMSE). En el envejecimiento y en particular en los trastornos neurodegenerativos como la EA, existen evidencias de reducciones volumétricas y cambios patológicos en el estriado, así como en otras regiones corticales y subcorticales (Krisnnan et al., 1990; Raz, Torres y Acker, 1995; Rombouts, Barkhof, Witter y Scheltens, 2000). Debido a la ya mencionada relevancia del núcleo caudado en relación al receptor DRD2, se realizaron medidas volumétricas del lóbulo frontal, hipocampo y núcleo caudado, partiendo de la hipótesis que los efectos del polimorfismo DRD2 Taq1 se hallarían principalmente en esta última estructura. Los resultados Jorge Marquet observados indicaban efectivamente un mayor volumen del núcleo caudado izquierdo en sujetos portadores del alelo A1. A su vez, la atrofia del caudado izquierdo en sujetos A2/A2 correlacionaba negativamente con las puntuaciones en el RAVLT a largo plazo, el MMSE, así como con la ejecución en memoria visual. Estos datos están en concordancia con resultados previos en los que se observó un bajo rendimiento en pruebas de memoria visual en trastornos neurodegenerativos de los ganglios basales (Brandt, 1995). Así, los resultados parecen indicar que el efecto del polimorfismo Taq1 del gen DRD2 en la cognición en el envejecimiento estaría mediatizado por la acción de este gen sobre la morfología del núcleo caudado. El papel de la serotonina (5HT) y sus receptores en procesos de aprendizaje y memoria es bien conocido (Buhot, 1997). Por su expresión en el córtex prefrontal, hipocampo e hipotálamo, se ha considerado el receptor inhibitorio 2A de la serotonina (5HT2A) como un buen gen candidato para el estudio de los polimorfismos genéticos en el deterioro cognitivo (Solé-Padullés et al., 2004). A pesar de que el papel de este receptor en la cognición ha sido hasta la fecha poco estudiado, existen evidencias que indican que variaciones en su actividad pueden acompañarse de alteraciones cognitivas importantes (Harvey, 2003). Así, el incremento en la actividad de estos receptores en regiones prefrontales a partir de la administración de estrógenos en mujeres postmenopáusicas, se ha visto relacionado con un mejor rendimiento en pruebas de fluencia verbal y secuenciación (Kugaya et al., 2003). El gen del receptor 5HT2A se encuentra en el cromosoma 13 (13q14-21). Se ha descrito una mutación sinónima en el codón 102 de la proteína (T102C) que, si bien no implica un cambio estructural en ésta, es posible que altere su expresión. Dicha variación resulta en dos alelos posibles (T y C) y tres genotipos (TT, TC y CC). Resultados recientes apuntan hacia una menor expresión del receptor en los sujetos sanos portadores de la variante C en el área 21 de Brodmann (Polesskaya y Sokolov, 2002). En un trabajo realizado se ha determinado el genotipo del polimorfismo T102C en una muestra de 59 pacientes MCI. Al dividir ésta según el genotipo, se hallo que los sujetos heterocigotos (T102/C102) puntuaban significativamente menos en Reproducción Visual a largo plazo, memoria lógica de la WMSR y en alternancias motoras. Al tener en cuenta los sujetos homocigotos (CC y TT) por un lado y los heterocigotos (TC) por otro, se observo que estos últimos presentaban un perfil neuropsicológico diferente, con una menor puntuación en el MMSE, Reproducción Visual inmediata y a largo plazo, memoria lógica inmediata y a largo plazo y alternancias motoras. Los mencionados resultados sugieren una actividad diferencial del receptor 5HT2A en sujetos MCI con el genotipo T102/C102 asociada a un menor rendimiento cognitivo en pruebas de lóbulo frontal e hipocampo, regiones donde mayormente se expresa este receptor. Diferentes equipos de investigación han estudiado recientemente otros polimorfismos genéticos cuyos genes influyen sobre distintos sistemas fisiológicos, en relación a su posible papel modulador del rendimiento cognitivo en humanos. inguno de los resultados publicados en los trabajos comentados a continuación ha sido todavía replicado sistemáticamente o se encuentra aceptado de forma consensuada. Una excepción a este hecho podría ser el polimorfismo Val-Met del gen catecol-Ometiltransferasa (COMT). La enzima COMT actúa degradando la dopamina especialmente en regiones prefrontales (Hong, Shu-Leong, Tao y Lap-Ping, 1998; Karoum et al. 1994). Esta enzima presenta una variación genética resultando en dos alelos distintos y tres genotipos: COMT Met/Met, COMT Met/Val y COMT Jorge Marquet Val/Val. La variante Met presenta una actividad mucho menor que la enzima que contiene el aminoácido Val. Los alelos COMT-Met y COMT-Val son codominantes, es decir, los individuos heterocigotos (Met/Val) presentan una actividad enzimática que se sitúa a niveles intermedios entre los sujetos homocigotos para uno u otro alelo (Weinshilboum, Otterness y Szumlanski, 1999). Egan et al. (2001) estudiaron la relación entre el polimorfismo Val/Met del gen COMT y la activación cerebral evaluada mediante RM funcional (RMf) ante la realización de una tarea denominada genéricamente 'n-atrás' que requiere la activación de regiones prefrontales. Los resultados de este trabajo indicaron que tanto los pacientes esquizofrénicos como los sujetos controles homocigotos para el alelo COMT-Val presentaban mayores activaciones cerebrales en regiones prefrontales ante la ejecución de la tarea 'n-atrás' en el contexto de un rendimiento conductual equivalente al del resto de genotipos. Este efecto era específico para las pruebas frontales y no había relación en otras valoraciones cognitivas como en el caso del CI. En éste y en otros trabajos también se han encontrado una relación entre el número de errores perseverativos en una prueba de funcionamiento prefrontal (el test de clasificación de tarjetas de Wisconsin, WCST) y el número de copias del alelo COMT-Val (Malhotra et al., 2002; Joober et al., 2002; Rosa et al.,2004) así como en tareas de velocidad del procesamiento de la información y atención (Bilder et al. 2002). A pesar del interés de estos resultados, hasta el momento, no se han publicado trabajos que estudien el efecto de esta variación genética en personas de edad avanzada. Específicamente en el caso del envejecimiento cognitivo, se ha indicado que una variación genética (substitución Ala>Val) en una proteasa (Catepsina D) relacionada con la EA y la muerte celular por apoptosis resulta en una disminución de la función intelectual general (Payton et al., 2003). De forma similar, el alelo V (valina) de un polimorfismo genético en el gen codificante para la proteína priónica causante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob se ha relacionado con una disminución de la función cognitiva en sujetos sanos de edades comprendidas entre los 55 y 71 años (Croes et al., 2003; Berr et al., 1998), así como con un mayor número de lesiones asociadas a la deposición de proteína β-amiloide (Berr et al., 2003). Finalmente, una repetición del triplete CAG en el receptor para los andrógenos también se ha relacionado recientemente con diversas pruebas neuropsicológicas en una población de varones de edad avanzada (Yaffe et al., 2003). Los receptores para los andrógenos se encuentran en regiones cerebrales importantes para la memoria y otras funciones superiores como el hipocampo, el tálamo y las capas profundas de la corteza cerebral. Las variaciones genéticas con mayor expansión del triplete CAG son menos sensibles a los andrógenos. En este trabajo se hallaron correlaciones negativas entre el número de repeticiones del triplete CAG y las pruebas, MMSE, la clave de números del WAIS y el TMT-B. Los estudios revisados en el presente trabajo indican que existen determinados genes cuyas variaciones alélicas modulan la función cognitiva y ciertas características estructurales y funcionales cerebrales en el envejecimiento. Los resultados derivados de esta línea de investigación pueden servir de base para comprender algunos de los mecanismos fisiopatológicos que subyacen al deterioro cognitivo asociado a la edad. La variación genética mejor estudiada y más claramente relacionada con la neuropsicología del envejecimiento es la de la APOE. La presencia del alelo ε4 influye negativamente sobre la memoria a la vez que favorece la presencia de cambios cerebrales estructurales y funcionales próximos a la EA en las personas sanas de edad avanzada. Es posible que el alelo ε4 condicione un cerebro con mayor sensiblidad Jorge Marquet al daño cerebral de diversa índole así como con una menor respuesta al mismo. Así, el impacto de los factores ambientales y biológicos a lo largo del ciclo vital determinaría un peor envejecimiento cerebral en estos sujetos. Una hipótesis alternativa pero no excluyente sería que la presencia de este alelo modula la maduración cerebral en edades tempranas aunque los efectos más evidentes no aparecerían hasta una edad avanzada, momento que coincidiría con una menor reserva cerebral en general. De hecho, existe evidencia de un funcionamiento cerebral comprometido en personas relativamente jóvenes portadoras de este alelo (Reiman et al., 2004), aunque también existen datos que indican una mejor función cognitiva para los portadores en estas edades (Puttonen, Elovainio, Kivimaki, Lehtimaki y Keltikangas Jarvinen, 2003). Los resultados recientes derivados de la investigación del polimorfismo APOC1 parecen indicar también una fuerte asociación tanto con la función mnésica como con la integridad de estructuras del lóbulo temporal medial en sujetos AAMI. Sin embargo, el establecimiento del efecto de este polimorfismo sobre la neuropsicología del envejecimiento debe esperar futuros estudios con mayores muestras para disociar la influencia del alelo APOC1 de la del propio APOEε4. En cualquier caso, parece que existe una interacción a nivel molecular de APOC1 y APOE. En concreto, existe evidencia de que los portadores del alelo APOEε4 tienen mayores niveles de proteína APOC1 que los no portadores (Petit-Turcotte et al., 2001). Además, la actividad de la proteína APOC1 interfiere la unión de APOE en los receptores de lipoproteínas de muy baja densidad (Jong et al., 1999). Finalmente, el alelo APOC1 A se asocia con una mayor expresión de la proteína APOC1, por lo que los efectos sobre la proteína APOE podrían ser mayores en los individuos APOC1 A (Xu et al., 1999). Estos aspectos podrían explicar en parte una interacción entre las dos apolipoproteínas en relación con la influencia sobre la función cognitiva en humanos, aunque no se ha publicado ninguna evidencia directa que los relacione con la función neuropsicológica. Otras variantes genéticas relacionadas con una disminución en la función neuropsicológica en sujetos AAMI, MCI o en el envejecimiento normal son el alelo D del polimorfismo InserciónDeleción de la enzima ACE, el alelo T de la OS3 y A2 del DRD2 y el genotipo TC para el 5HT2A. Parece probable que parte de los mecanismos que explican tal asociación para diversas de estas variantes (APOE, APOC1 y ACE, OS3) sean de naturaleza cerebrovascular, mientras que en otros casos sea principalmente de índole neurodegenerativa o bien incluya una combinación de ambos factores (APOE, APOC1, DRD2, 5HT2A). Estas observaciones están en la línea de los trabajos actuales atribuyendo una alta relevancia al papel de los factores de riesgo vasculares como elementos clave en la patogénesis de la EA y de estadios previos de deterioro cognitivo (Davis y Rockwood, 2004; Panza et al., 2004). Así, actualmente ya se diferencia entre MCI de tipo amnésico (MCI-A) y MCI de tipo vascular (MCI-V). El primero haría referencia a entidad descrita por Petersen y colaboradores (1999). Por otro lado, existen evidencias de un perfil neuropsicológico y neuropatológico diferencial en MCI-V, categoría que se enmarca dentro del deterioro cognitivo vascular sin demencia (Vascular CI D, Vascular Cognitive Impairement, o Dementia) (Erkinjuntti y Rockwood, 2003). Según Hachinski y Muñoz (2000), MCI-V incluiría un grupo de individuos con daño cerebrovascular, especialmente con presencia de infartos lacunares y leukoaraiosis. Si bien el funcionamiento cognitivo global de estos pacientes se mantendría dentro de la normalidad estadística, los daños en la sustancia blanca pondrían de manifiesto un enlentecimiento cognitivo que conllevaría alteraciones Jorge Marquet leves de memoria y de las funciones ejecutivas, entre otras (Frisoni, Galluzzi, Bresciani, Zanetti y Geroldi, 2002; Lindeboom y Weinstein, 2004). En la actualidad los criterios que definen el deterioro cognitivo de tipo vascular y no vascular no se encuentran bien definidos. El estudio de los polimorfismos seleccionados ha evidenciado que determinadas variantes genéticas contribuyen a establecer distintos perfiles neuropsicológicos en las entidades de AAMI y MCI. A nivel de categoría diagnóstica, todos estos sujetos aparecen como un grupo relativamente homogéneo que se caracteriza por quejas subjetivas de memoria objetivables mediante la exploración neuropsicológica. Sin embargo, al agrupar estos sujetos según un genotipo determinado o la presencia/ ausencia de una variante alélica se ha establecido que, además del déficit de memoria, también estarían comprometidas algunas funciones frontales así como el funcionamiento cognitivo global. En concreto, los alelos ε4 de la APOE, A del APOC1, T de la OS3 y A2 del DRD2 y el genotipo TC para el 5HT2A están relacionados con un peor rendimiento en pruebas de memoria. Por otra parte, las funciones frontales se encuentran afectadas por la presencia de los alelos D de la ACE, A de la APOC1, T de la OS3 y el genotipo TC del 5HT2A. Finalmente, individuos portadores de los alelos A de la APOC1, A2 del DRD2, T de la OS3 y del genotipo TC del 5HT2A obtienen peores puntuaciones en el MMSE. Los datos indican una relación más estrecha entre las medidas volumétricas de estructuras cerebrales, especialmente del hipocampo y la función cognitiva que entre las hiperintensidades en la sustancia blanca y en rendimiento neuropsicológico de los sujetos. En este sentido, los polimorfismos que se asocian de forma más evidente con la integridad de estructuras que influyen en la cognición en la muestra son: la APOC1 en relación con el hipocampo y el DRD2 respecto al núcleo caudado. Debe advertirse que la interpretación de la influencia de formas genéticas específicas sobre los procesos cognitivos humanos debe realizarse con suma cautela. Por un lado, ninguno de los polimorfismos estudiados parece ser una condición necesaria para producir alteración cognitiva y determinar un diagnóstico de AAMI y/o MCI ni de demencia, aunque sí sirvan para explicar en parte diferencias en funciones cognitivas entre estos sujetos. Este aspecto guarda una probable relación con el número potencialmente enorme de variaciones del genoma humano, que pueden actuar como variables biológicas influyentes en la susceptibilidad al deterioro cognitivo en la edad avanzada. Los resultados derivados de la neurogenética del envejecimiento cognitivo deberán beneficiarse en un futuro próximo de los avances tecnológicos que permitan testar miles de variaciones genéticas simultáneamente (D A chip technology) y la expresión de múltiples genes (microarrays) a bajo costo, así como de los nuevos enfoques estadísticos que favorezcan la identificación de las variantes con mayor robustez en asociación con la función cognitiva. Finalmente, es de capital relevancia no perder de vista que sea cual fuere la importancia atribuida a determinadas variables genéticas sobre el comoportamiento humano en general y la función cognitiva en el envejecimiento en particular, los factores ambientales a los cuales ha sido sometido el individuo y su historia de aprendizajes desempeñan un papel crucial durante una exploración neuropsicológica y en su posterior interpretación. Se cree que el receptor de tipo 2A para la serotonina (5-HTR2A) es un firme candidato para la implicación en el origen de las depresiones mayores. Hay varias líneas de datos que ponen de relieve su papel en la fisiopatología y la farmacoterapia de la depresión: (I) una disminución en el número de receptores 2A para la serotonina en la corteza prefrontal del cerebro de cadáver de pacientes Jorge Marquet depresivos, y (II) una relación de los medicamentos antidepresivos, que reducen los síntomas en los pacientes depresivos, con los receptores 2A para la serotonina. Con respecto a los trastornos afectivos en general, se ha comunicado regulación por incremento del gen del 5-HTR2A en los pacientes deprimidos. A la luz de estos hallazgos, según informes, se ha investigado el gen del 5HTR2A en pacientes con depresiones mayores. Hasta ahora, se han identificado varios polimorfismos. Entre ellos, el cambio T/C en la posición 102 (102T/C) se está estudiando intensamente. A pesar de que la sustitución T/C se refiere a polimorfismos no codificantes, se supone que existe un desequilibrio de ligamiento con una variante funcional del gen del 5-HTR2A. Varios estudios han mostrado una asociación entre el polimorfismo 102T/C tanto en la depresión como en los trastornos afectivos en general. Sin embargo, estos resultados no se han replicado en otras investigaciones. Además, varios datos han apoyado una relación entre el polimorfismo T/C del gen del 5-HTR2A y algunos fenotipos relacionados con características clínicas y patógenas de la depresión. Se ha informado de que el genotipo 2/2 (alelo 2[C]) se asocia con la respuesta de los antidepresivos en los pacientes deprimidos. Además, se están acumulando datos para la asociación entre el genotipo 2/2 y subgrupos clínicos de la depresión. Joober y cols. han encontrado que la frecuencia de este genotipo es significativamente más alta en los depresivos con mala evolución a largo plazo y que la edad del primer contacto con la asistencia psiquiátrica era significativamente menor en los pacientes con el genotipo 2/2 que en los pacientes con el genotipo 1/1. Del mismo modo, los resultados de estudios anteriores revelaron que la prevalencia del genotipo 2/2 en los pacientes con depresión con síntomas graves se caracterizaba por los factores más familiares y la duración más larga de la enfermedad, comparado con los depresivos con el genotipo 1/1. Hallazgos anteriores llevaron a investigar, junto con los síntomas clínicos, otros rasgos psicopatológicos de los pacientes con genotipos del 5-HTR2A diferentes. Las características de la personalidad parecían ser muy prometedoras en ese sentido, al estar relacionadas con variantes genéticas del sistema de serotonina. Estudios actuales se llevaron a cabo con muestras extensas, que incluían a pacientes tanto con trastornos afectivos como con depresión. Para distinguir entre los dos, si el genotipo 2/2 puede predisponer a la manifestación de depresión o se relaciona con un subtipo específico de pacientes depresivos, se ha utilizado el diseño siguiente para facilitar la interpretación del resultado: (I) se ha investigado el polimorfismo del 5HTR2A y los rasgos de la personalidad en la muestra que incluye familiares en primer grado sanos de los pacientes y en el grupo de control que consta de individuos normales sin datos de enfermedad psiquiátrica. (II) Para medir la personalidad, se utilizaron inventarios de autoinforme de la personalidad, a saber: el Inventario de la Personalidad de Eysenck (EPI), el Inventario Multifásico de la Personalidad de Minnesota (MMPI) y el Inventario de Ansiedad Estado-Rasgo (STAI), administrados por lo general a individuos normales lo mismo que a pacientes depresivos. Se investigaron para el estudio a 375 pacientes (168 varones, 207 mujeres).Doscientos setenta y cuatro pacientes cumplían el diagnóstico de la CIE-10 de depresión mayor en el sentido amplio de la definición, que incluía la depresión mayor. Se diagnosticó que 101 pacientes estaban afectados por trastornos afectivos (trastornos bipolares y depresión recurrente). El diagnóstico se basaba en las listas para la CIE-10 y las historias clínicas. Se utilizó la Escala del Síndrome Positivo y egativo (PA SS) para la evaluación de los síntomas clínicos. En el estudio participaron también 104 familiares en primer grado de los pacientes y 157 individuos normales sin datos ni antecedentes familiares de enfermedades Jorge Marquet psiquiátricas. Después que se informara a los pacientes sobre las metas de la investigación, se pidió a cada uno que donara sangre venosa para el aislamiento del AD y que completara los cuestionarios de autoinforme de la personalidad, a saber, el MMPI, el EPI y el STAI. El EPI (57 elementos) incluye rasgos de la personalidad en dos escalas: Extraversión y euroticismo. El MMPI (versión de 377 elementos) comprende tres escalas de validez (L, F, K) y diez escalas diagnósticas clínicas básicas: Hipocondría, Depresión, Histeria, Desviación Psicopática, Masculinidad-Feminidad, Paranoia, Psicastenia, Esquizofrenia, Hipomanía e Introversión social. Se esperaba que las puntuaciones no psicopatológicas para cada escala diagnóstica se extiendan de 45 a 69. El STAI consta de 20 elementos que evalúan la ansiedad como rasgo. En el estudio se utilizaron versiones traducidas y adaptadas de cada cuestionario. Para reducir la influencia del estado de afectación en la evaluación de los rasgos de personalidad, los pacientes completaron los inventarios después de la mejoría de su estado clínico. Los genotipos se obtuvieron utilizando los procedimientos estándar para el aislamiento del AD y la ejecución de la RCP. Después de la digestión con Msp 1 se observaron dos alelos: 1 (372 pb) y 2 ( 216 + 156 pb). Se evaluó la asociación entre las puntuaciones de los rasgos de la personalidad y el genotipo del 5HTR2A aplicando A OVA con la prueba de comparaciones múltiples de Bonferroni y la prueba de la t para datos independientes como post-test para la comparación entre los genotipos. Además, se calcularon correlaciones de Pearson entre los rasgos de la personalidad y los síntomas clínicos. Todos los familiares (60 hombres, 44 mujeres, edad media: 43,7 años; desviación típica [DT]: 14,7 años) y los controles (64 hombres, 93 mujeres, edad media: 32,6 años; DT: 13,8 años) cumplimentaron los inventarios propuestos. Sin embargo, sólo 231 pacientes (136 depresivos y 95 pacientes con trastornos afectivos en general; 101 varones, 130 mujeres, edad media: 36,4 años; DT: 15,5 años) pudieron rellenar correctamente al menos un cuestionario de la personalidad. Los que no lo hicieron estaban representados sobre todo por pacientes con depresión grave con cambios de la personalidad inevitables. Los genotipos obtenidos se distribuían según el equilibrio de HardyWeinberg. Se estudió entonces una relación entre los genotipos del 5HTR2A y las puntuaciones para diferentes escalas de la personalidad. Entre las 13 características de la personalidad evaluadas en el estudio, se encontraron diferencias significativas según el genotipo para la escala de Hipocondría en el MMPI (A OVA, F = 4,56; P = 0,011) y la ansiedad como rasgo en el STAI (F = 4,21; P = 0,002). Las personas con el genotipo 102 T/C 2/2 del 5HTR2A mostraron las puntuaciones más bajas para estas escalas. Si se aplicaba la prueba para comparaciones múltiples de Bonferroni, se podía encontrar una diferencia significativa sólo entre los genotipos 1/2 y 2/2. Se observó también una tendencia a las puntuaciones más bajas para la escala de Depresión en el MMPI (F = 2,53; P = 0,081) y de euroticismo en el EPI (F = 2,57; P = 0,078). Al aplicar la prueba de la t, se encontró una diferencia significativa entre los genotipos 1/1 y 1/2 en la escala de euroticismo (t = 2,18; gl = 126; P = 0,0031). Dentro de los subgrupos con diagnósticos diferentes (depresión mayor, trastornos afectivos en general), se observaron diferencias significativas entre genotipos para los rasgos de la personalidad sólo en los pacientes con trastornos afectivos, cuyas puntuaciones medias de ansiedad como rasgo diferían significativamente según el genotipo (A OVA, F = 3,69; gl = 58; P = 0,03). o se encontraron diferencias significativas entre las puntuaciones de los rasgos de la personalidad según el genotipo del 5HTR2A cuando se analizó por separado a los varones y las mujeres. Estos Jorge Marquet resultados se pueden explicar por un tamaño insuficiente de la muestra y niveles más elevados de varianza de los datos dentro de los subgrupos. o se observaron diferencias significativas según los genotipos del 5HTR2A en el grupo de control ni en el grupo de familiares en primer grado para todas las escalas estudiadas. La evaluación de los síntomas clínicos en los pacientes con genotipos del 5HTR2A diferentes reveló diferencias entre genotipos significativas para cada una de las subescalas de la PA SS (síntomas depresivos, síntomas psicopatológicos generales). Los sujetos con los genotipos 1/2 y 2/2 (los portadores del alelo 2) generaron las puntuaciones más altas en estas escalas en comparación con los portadores del genotipo 1/1. Cuando la muestra se dividió en los subgrupos depresivo y afectivo, se encontraron diferencias significativas según el genotipo sólo para las puntuaciones de la subescala negativa en el primer subgrupo (F = 3,48; P = 0,032, t con la corrección de Bonferroni = 2, P > 0,05). o se observaron correlaciones significativas entre los síntomas clínicos y los rasgos de la personalidad en los pacientes con genotipos del 5HTR2A diferentes. Así, los pacientes con el genotipo 2/2 muestran puntuaciones más bajas para las escalas de Ansiedad como rasgo (STAI), euroticismo (EPI) e Hipocondría (MMPI) que los pacientes con los genotipos 1/1 y 1/2. Esta relación no se ha observado en los controles y en los familiares en primer grado sanos de los pacientes. Al mismo tiempo, los síntomas depresivos y psicopatológicos generales se elevaron más en los pacientes con los genotipos 1/2 y 2/2 comparado con los portadores del genotipo 1/1. Esta combinación de nivel de ansiedad más bajo y expresión elevada de los síntomas clínicos se puede explicar en parte (al menos para los pacientes depresivos) por la influencia del estado clínico del paciente en la autoevaluación de ansiedad. Cuando más alto se manifiestan los síntomas depresivos (p. ej., embotamiento afectivo, anhedonia, retirada emocional) menos ansioso y menos reactivo emocionalmente parece ser un paciente. Recientemente, Subotnik y cols. han comunicado que se encontró que las puntuaciones del MMPI para la escala de ansiedad eran más bajas en los pacientes con depresión grave comparado con aquellos en los que no era grave. Sin embargo, es poco probable que esta consideración sea tan obvia para los pacientes con trastornos afectivos, en los que los síntomas negativos no se elevan tanto como en los depresivos graves. o obstante, podemos concluir que el genotipo 2/2 del 5HTR2A puede contribuir a producir fenotipos con rasgos clínicos y patológicos específicos en común, con independencia de la heterogeneidad nosológica de las depresiones. Este hallazgo está de acuerdo con los resultados comunicados en estudios anteriores sobre la prevalencia del genotipo 2/2 del 5HTR2A en subgrupos de pacientes con mala evolución de la enfermedad. Además, la relación del genotipo 2/2 del 5HTR2A con un subgrupo bien determinado de pacientes puede explicar en parte el hecho de que un gran conjunto de investigaciones anteriores sobre la asociación entre polimorfismo del 5HTR2A y depresión mayor, produjera resultados contrapuestos. Plausiblemente, puede existir una asociación sólo para un subgrupo similar al descrito en los actuales estudios. Se ha encontrado que el gen GRI -1 juega un papel fundamental en muchas funciones cerebrales y se le ha asociado con numerosas enfermedades razón por la cual ha despertado un gran interés científico el conocimiento del polimorfismo de este gen entre la población normal y enferma. Hasta el momento no han sido identificados polimorfismos que lleven a un cambio de aminoácido en la proteína y los estudios poblacionales hechos hasta la fecha sólo incluyen caucásicos, africanos Jorge Marquet americanos y asiáticos. Se estudiaron los polimorfismos genéticos del gen GRI -1 ubicados en la región 5’-UTR y en los exones 3, 6 y 16. Se encontró que la población estudiada se diferencia significativamente de caucásicos y no difiere significativamente de otros grupos étnicos. El receptor ionotrópico de glutamato activado por -Metil-D-Aspartato (iGluR MDA) se ha identificado, en las últimas dos décadas, en la molécula central de todos los procesos que ocurren en células excitables y aún en otro tipo de células como osteoblastos. El hecho se debe a que los receptores de glutamato cumplen un rol importante en la neurotransmisión mediada por el glutamato y además de ser un receptor constituye un canal de calcio, el cual es un mineral fundamental en todos los procesos de señalización. El iGluR- MDA es un complejo constituido por tres tipos de subunidades denominadas R1, codificada por un solo gen que presenta por “splicing” alternativo, ocho isoformas (Gorter et al., 1997), en rata, de las cuales tres han sido identificadas en el humano. El tipo R2 que tiene cuatro formas, de la A a la D, codificados por cuatro diferentes genes (Conti et al., 1999) y el tipo R3 con dos formas la A y la B (Andersson et al., 2001). Funcionalmente este complejo es de esencial importancia en todos los procesos fisiológicos como memoria y aprendizaje (Bear, 1996), patológicos como dolor crónico (Parson, 2001), epilepsia (Clark et al., 1994), depresión (Murphy et al., 2000), enfermedad de Alzheimer (Sze et al., 2001), enfermedad de Huntington (Davis y Ramsden, 2001), enfermedad de Parkinson (Meldrum y Chapman, 1994), síndrome de Rett (Genic et al., 1993), esclerosis lateral amiotrópica (Andreassen et al., 2001), entre otros. Participa también en procesos farmacológicos como dependencia del alcohol (Costa et al., 2000), drogas alucinógenas (Hyytia et al., 1999), interacción con toxinas de diversos orígenes (Parks et al., 1991) y otros procesos como el de desarrollo o migración neuronal del sistema nervioso central en los organismos superiores (Garthwaite, 1994). Además de ser uno de los receptores más abundantes del glutamato, el más abundante neurotransmisor. En su forma activada es un canal (Farrant et al., 1994) por el que difunden el calcio, el sodio y el potasio lo cual lo hace esencial para sistemas de señalización diferencial (Vianna et al., 2000) integrados que, dependiendo de su actividad llevan a la memoria y el aprendizaje, por procesos denominados de potenciación a largo plazo (Sakimura et al., 1995) o a la muerte celular por procesos de excitotoxicidad (Lynch, 2002). Con la expectativa del aumento de la esperanza de vida en el mundo, a corto y mediano plazo, la incidencia de las enfermedades neurodegenerativas será cada vez más significativa y esto ha despertado en el mundo la apertura de un nuevo campo de investigación en estos aspectos desde muchos puntos de partida. Uno de los más significativos ha sido la identificación del papel fundamental del iGluR- MDA en patologías como enfermedad de Alzheimer, Parkinson, Huntington (Sze et al., 2001; Dunah et al., 2000; McMurray, 2001) síndrome de Retts (Wenk y Hauss-Wegrzyniak, 1999), entre las más notables enfermedades neurodegenerativas. De otro lado las disfunciones asociadas al glutamato son una de las más conocidas hipótesis para explicar la patología de la esquizofrenia. Las observaciones originales provienen de la década de los sesenta cuando se observó que la intoxicación con fenciclidina (PCP) producía síntomas y signos muy similares a la esquizofrenia (Luby et al., 1959). Posteriormente se identificó que dicha droga interactúa específicamente con el iGluR- MDA como un antagonista no competitivo (Javitt y Zukin, 1991). La ketamina y el MK-801, otros dos antagonistas no competitivos del iGluR- MDA producen, también, síntomas de la esquizofrenia y exacerban los síntomas en los pacientes que tienen la enfermedad (Abi-Saab et al., 1998). Sin embargo, hasta el Jorge Marquet momento existen pocos estudios extensos y sistemáticos para conocer la variación o polimorfismos existentes en los genes que codifican para las proteínas que constituyen, el receptor en una población sana. Este se torna entonces en el punto central para avanzar en el entendimiento y planteamiento de posibles terapias centradas en esta molécula. Se estudió una población de recién nacidos sanos, para identificar los polimorfismos de las zonas 5’-UTR, exón 3, exón 6, exón 16 y los intrones 7, 10 y 12 del gen GRI 1 que codifica para la subunidad R1 del receptor. Los niños seleccionados para el estudio nacieron de un embarazo normal, controlado periódicamente, sin antecedentes de patologías congénitas. Al momento del nacimiento no presentaron ninguna evidencia de anomalías heredadas. Para la numeración e identificación correspondiente de los nucleótidos que forman parte del gen como su estructura, se trabajó con las secuencias contenidas en el GenBank, la accesión identificada como Z32772 incluye la región 5’ UTR, los exones 1 y 2, el intrón 1 y la porción 5’ del intrón 2. La accesión Z32773 incluye la porción 3’ del intrón 2, los exones 3, 4 y 5, y la porción 5’ del intrón 5. Finalmente la accesión Z32774 incluye la porción 3’ del intrón 5, los exones 6 al 22 y la porción 3’ UTR. Se utilizó sangre de cordón umbilical con recuperación de glóbulos blancos y posterior extracción con el “kit” comercial D A 2000 de Corpogen, luego se observó su calidad en geles de agarosa al 1% en buffer TBE 1X. Con base en la literatura se seleccionaron los segmentos con potencialidad de presentar polimorfismos (Tani et al., 2002, Rice et al., 2001, Hung, 2001) y la posibilidad de ser identificados a partir de una digestión con enzimas de restricción comerciales. Los segmentos seleccionados fueron: un segmento de la región 5’-UTR, los exones 3, 6, y 16. Para la amplificación de estos segmentos se utilizaron los oligonucleótidos descritos por Matucci et al., 2003, y los generados con los programas web primer (REF) y Primer 3 (REF), en una mezcla que incluyeron 100ng de D A, 2% de BSA, 50 pmol de “primers”, 0.4 mM de d TP´s, una unidad de Taq polimerasa y agua para llevar a un volumen de 25 ml. El programa de PCR consistió en una denaturación inicial a 95ºC seguida por 35 ciclos a 95ºC por 30 segundos, 61.5 (5‘UTR) y 60ºC (Exón 6) por 20 segundos y 72ºC por 30 segundos y una extensión final a 72ºC por cinco minutos, esto en un termociclador Touchene. Los productos de PCR obtenidos fueron digeridos con las enzimas de restricción escogidas para cada fragmento, esto se hizo tomando 15 ml del producto amplificado adicionando de 5 a 10 unidades de la endonucleasa de restricción y se dejó a 37ºC durante toda la noche. Posteriormente los productos se visualizaron en geles de poliacrilamida al 12% y de agarosa al 3% dependiendo del tamaño del fragmento. Se hizo una prueba de chi cuadrado (÷2) para la región 5´ UTR y para el exón 6 que fueron los únicos que mostraron polimorfismos con el fin de establecer si se encontraban en equilibrio Hardy-Weinberg y el programa STATISTIX 7 para medir la significancia de los resultados obtenidos en comparación con otras poblaciones. La región promotora del gen GRI 1 aún no ha sido definida, ni se conoce muy bien su estructura pese al número de hipótesis que asocian la disfunción del receptor de glutamato con numerosas patologías, entre ellas la epilepsia principalmente. Esta región parece tener características en común con otros receptores de glutamato como por ejemplo GluR1, GluR2, R2B, R2C incluyendo la falta de cajas TATA y CAAT, de ahí surge el interés de analizar los polimorfismos existentes alrededor de la región 5’-UTR y su posible asociación con factores de transcripción que puedan explicar las alteraciones en la funcionalidad del gen. Análisis hechos con software específicos muestran que la Jorge Marquet transversión G - C altera el primer nucleótido de la secuencia consenso GGGG para la subunidad p50 del factor de transcripción F-6 (Begni et al., 2003; Tani et al., 2001; Quandt et al., 1995). En el primer carril del gel de agarosa al 3% se observa el marcador de peso molecular 50 pb, en el segundo el segmento amplificado con un tamaño de 299 pb, y en los carriles tres, cuatro y cinco los diferentes genotipos (GG-GC y CC) obtenidos por el corte con la enzima Bse RI, que reconoce la secuencia normal. De ahí que el genotipo GG se identifica por generar dos bandas una de 166 pb y la otra de133 pb. El homocigoto para el alelo menor no genera corte y el heterocigoto presenta las tres bandas. Para valorar en que medida se ajustan los datos observados en una situación de equilibrio Hardy- Weinberg se utilizó el estadístico chi cuadrado (÷2) y se observó que la distribución genotípica no se desviaba de este equilibrio. El valor de ÷2 calculado fue de 0,0096. Este polimorfismo se ha encontrado en todos los grupos étnicos donde ha sido estudiado y fue la frecuencia comparada con los datos obtenidos por Rice et al., 2001. Se encontró que difiere significativamente de los caucásicos, aunque es necesario considerar el tamaño de la muestra de los otros grupos étnicos que fue muy baja. Este cS P al igual que el de los exones 3 y 16 presenta una alteración en la tercera base del codón que resulta en un cambio sinónimo (Martucci et al., 2003; Rice et al., 2001). El segmento amplificado presenta un tamaño de 305 pb cuya secuencia normal genera dos fragmentos uno de 251 y otro de 54pb. La secuencia que contiene el cS P genera tres fragmentos, 192, 59 y 52 pb. Para identificación de los diferentes genotipos sólo bastan las bandas de 251 y 192pb que se visualizan en un gel de agarosa al 2,5%,(carril uno, marcador de peso molecular 50 bp, carril dos, segmento amplificado correspondiente al exón 6, carril tres, genotipo AA, carril cuatro, heterocigoto AG, carril cinco genotipo AA). El segmento marcado corresponde a la accesión Z32774 del GenBank que incluye la porción 5’ del intrón 5 y los exones 6 al 22. El valor de ÷2 fue de 0.731 lo que se ajusta a los valores esperados para una población en equilibrio Hardy- Weinberg. Al igual que para el polimorfismo G1001C se encontró diferencias significativas con los caucásicos con valores más cercanos a los presentados por otros grupos étnicos. Estos dos exones sólo mostraron una forma alélica. El alelo G para el exón 3 y el alelo T para el exón 16. Posiblemente por el tamaño de la muestra o porque no es un polimorfismo para esta población. Dados los resultados con los restantes polimorfismos se podría asegurar que no es un polimorfismo para esta población. La frecuencia alélica del polimorfismo G1001C ubicado en la región 5’-UTR, involucrado con un factor de transcripción difiere significativamente de los valores encontrados para caucásicos y no difiere significativamente de otros grupos étnicos. La frecuencia alélica del polimorfismo A1970G reportado en el exón 6 al igual que el polimorfismo G1001C difiere significativamente de los valores encontrados para caucásicos y no se diferencia significativamente de otros grupos étnicos. Para los exones 3 y 16 sólo se encontró una forma alélica. La epilepsia generalizada con crisis febriles, se define como una enfermedad genética con fenotipos clínicos muy heterogéneos, y que se asocia a ausencias, crisis mioclónicas, crisis atónicas, crisis parciales, epilepsia mioclónicoastática (síndrome de Doose) y epilepsia mioclónica grave infantil (síndrome de Dravet). Esta última se inicia en el primer año de vida, con múltiples tipos de crisis, retraso en el desarrollo y deterioro cognitivo grave, EEG con puntas generalizadas y multifocales, resonancia magnética normal o atrofia difusa y resistencia a fármacos esporádica con mutaciones de novo del orden del 80%. Sobre la epilepsia nocturna autosómica Jorge Marquet dominante del lóbulo frontal, se subrayaron los siguientes rasgos: una herencia con penetrancia incompleta (70-80%), una edad de inicio variable (media de 12 años), crisis motoras muy breves, nocturnas, en salvas y con aura sensitiva, sensorial o psíquica, un EEG intercrítico normal, actividad frontal, resonancia magnética normal, la buena respuesta al tratamiento (sobre todo con oxcarbazepina), la reducción del número de crisis con la edad y la localización de gen para epilepsia parcial en el cromosoma 10q. La epilepsia lateral temporal autosómica dominante se caracteriza por un foco lateral temporal, generalización secundaria frecuente, crisis parciales simples, auras visuales, auras auditivas, baja frecuencia de crisis (2-6 al año), aparición durante las primeras horas de sueño, buena respuesta a antiepilépticos y cefalea en periodo poscrítico. En cuanto al gen LGI1, se destacó su caracterización funcional como ligando extracelular y su efecto sobre los procesos de regeneración axonal, promoviendo la cicatriz glial formada por astrocitos que cambian su morfología hasta convertirse en una barrera física, además de promover la expresión de inhibidores de la regeneración asociados a matriz extracelular y proteoglicanos del tipo del condroitín sulfato. Se aludió al interés de los investigadores por las proteínas presentes en la mielina con capacidad de inhibir el crecimiento y regenerar los axones, y se insistió en la posibilidad de que el gen LGI1 actúe como promotor fisiológico de la regeneración neural en el sistema nervioso central, una hipótesis de neuroplasticidad aún no demostrada en humanos, pero sí in vitro, de forma que el gen podría intervenir como factor soluble facilitando los procesos de plasticidad sináptica a nivel local. Mutaciones en el gen LGI1 podrían alterar la remodelación de determinados circuitos neuronales, generando anomalías que podrían conducir a una crisis epiléptica focal. Así pues, la farmacogenómica asume hoy el reto de identificar los fármacos adecuados para cada individuo e identificar los posibles efectos adversos en un paciente concreto a fin de predecir su buena respuesta o su resistencia al tratamiento, planteando estudios de farmacorresistencia en función de la etiología. Con el actual nivel de conocimientos, nos encontramos en los albores de una nueva clasificación nosológica, de un empleo más racional de los fármacos y un conocimiento de los mecanismos moleculares de eficacia y resistencia farmacológica, de un diseño más dirigido de nuevos fármacos, lo que nunca elimina la necesidad de nuevos estudios poblacionales para establecer un valor práctico a la farmacogenómica, ya que aún sabemos poco sobre la interacción genoma-ambiente en epileptología. La existencia de un componente genético en la etiología de las epilepsias ya había sido postulada desde hace mucho tiempo, cuando Hipócrates de Kos escribiera su tratado “Sobre la Enfermedad Sagrada”. En esta obra –mientras él intenta desmitificar las supuestas causas “supernaturales” de esta condición, el sabio griego afirma que “el origen de esta enfermedad es hereditario, como el de muchas otras”. Incluso él se atreve a preguntar: “qué impediría que si el padre o la madre la sufrieran algunos de sus hijos también la padecieran?”. En la cultura hindú, Sushruta, uno de los principales exponentes de la medicina Ayurveda también menciona dicha influencia en sus escritos sobre la epilepsia. Sin embargo, no fue hasta los años 1700 cuando el médico suizo Samuel Tissot sugirió en su famoso texto “Traité de l’épilepsie” que ciertos “factores hereditarios” resultaban en una mayor predisposición a los ataques epilépticos. Tales sospechas fueron eventualmente confirmadas en varios estudios epidemiológicos realizados a mediados del siglo pasado, en los cuales se encontró que esta condición muestra un alto nivel de agregación familiar (el riesgo de un individuo de padecer epilepsia es Jorge Marquet casi el doble que el de la población general si en su familia existe una persona con esta condición, riesgo que se torna mayor cuando más personas están afectadas). Este concepto de un importante componente genético se ha aplicado principalmente al grupo de las así llamadas “epilepsias idiopáticas”, es decir aquellas en las cuales no suele encontrarse una historia clara de agresiones al sistema nervioso central (S C), ya que en las llamadas epilepsias “sintomáticas” (i.e. causadas por lesiones al S C) dichos factores genéticos no se consideran tan influyentes. Por otro lado, tales estudios también revelaron que el papel de tales factores genéticos en la etiología de esta condición reviste una gran complejidad: por ejemplo, excepto en muy raras ocasiones, la herencia de la epilepsia no sigue un patrón mendeliano clásico, y el riesgo de adquirirla sigue un patrón más bien multifactorial de herencia. Dado esto último, no se puede entonces descartar la intervención de otros factores adicionales, incluyendo los no genéticos (tales como los ambientales), ya que incluso en el caso de los gemelos monozigóticos, la concordancia no es del 100%. También se han develado otros hallazgos interesantes, tales como el hecho de que el riesgo de transmitirla es mayor cuando es la madre y no el padre quien la padece (el riesgo es casi el doble), o si el síndrome epiléptico ha aparecido en el probando antes de los 10 a 20 años de edad. Esto último ha sugerido la presencia de factores genéticos adicionales y quizás más específicos tales como la impronta genómica (la cual lleva a diferencias en la expresión de los genes heredados según su origen sea materno o paterno) o a una interacción especial con el genoma mitocondrial (el cual se hereda exclusivamente por línea materna). Por último, también resultó claro que la heterogeneidad clínica de esta condición puede ser extrapolada incluso a la de dichos factores genéticos ya que, por ejemplo, en aquellas familias en las cuales existen varios individuos afectados (y que se sabe son portadores de alteraciones genéticas similares), la epilepsia se presenta de modo diferente, con algunos miembros que sufren de variantes parciales y otros generalizadas, o crisis mioclónicas vs. ausencias, o convulsiones tónico-clónicas. Los datos también han mostrado que incluso dentro de algunas de estas variantes, tales como las generalizadas, los riesgos de heredarse son diferentes, siendo estos mayores cuando los probandos padecen de mioclonías o de crisis tipo ausencia. Siguiendo esta misma línea de estudio con respecto a tal pleomorfismo, algunos investigadores se han enfocado en estudiar, por ejemplo, la prevalencia de alteraciones electroencefalográficas asintomáticas en familiares de los pacientes con epilepsia, las cuales también parecen ocurrir con más frecuencia que en la población general. Como puede apreciarse, si algo parece haberse aprendido con respecto a los factores genéticos presentes en las epilepsias, es que tales componentes son altamente complejos, y que la esperanza de poder reducirlos a patrones simples de herencia mendeliana no parece ajustada a la realidad. Una revisión a la literatura nos permitirá ver que en los últimos años se han logrado avances impresionantes en este campo, y cómo ellos nos han permitido tener una concepción más clara respecto a la posible fisiopatología de esta condición. En especial, el descubrimiento de mutaciones en genes específicos (por lo general codificadores de los canales iónicos expresados primordialmente en neuronas cerebrales, o de ciertos receptores de los neurotransmisores, o moléculas con funciones asumidas en la comunicación intercelular) nos ha permitido en cierto modo corroborar aquellas sospechas de que las bases fisiopatológicas de esta enfermedad parecerían estar relacionadas con alteraciones en los procesos subcelulares de tipo eléctrico, en especial aquellos que provocan alteraciones en la estabilidad eléctrica de las membranas. Sin embargo, no todos los genes Jorge Marquet identificados pertenecen a esa categoría, y de hecho, al menos en dos casos conocidos, las funciones putativas de dichos genes se desconocen casi por completo. Esto también parecería dar soporte a la idea de que las bases moleculares de las epilepsias podrían ir más allá de las alteraciones meramente iónicas, y que en ciertos casos estas podrían asociarse a alteraciones en el desarrollo y la estructura primordial de ciertas zonas del cerebro. Desafortunadamente hasta el momento tales avances no han podido ser traducidos aun a mejorías directas en el manejo clínico de la inmensa mayoría de los pacientes con epilepsia, en quienes el manejo sigue sustentado en la gran variedad disponible de agentes antiepilépticos clásicos. De hecho, en solo una de las condiciones reportadas hasta ahora se han podido hacer extrapolaciones más o menos plausibles sobre la relevancia de tales hallazgos en la clínica práctica, pues la gran mayoría de dichos casos se refieren a síndromes epilépticos relativamente raros. Esto justificaría por qué, como lo notaran los doctores Melodie Winawer y Shlomo Shinnar, la determinación de riesgos específicos de recurrencia para la epilepsia en pacientes o familias individuales sigue basándose en los análisis clásicos de herencia multifactorial y no en los mencionados hallazgos recientes. En donde sí se esperan grandes y prontos avances es en el campo de la farmacogenómica, pues estos teóricamente deberán facilitar la predicción de la respuesta clínica de dichos pacientes, no solo a los diversos agentes antiepilépticos, sino también a la aparición de sus efectos adversos. Otro campo en el cual apenas se esta elucidando el posible impacto de tales descubrimientos es el de sus implicaciones éticas y/o legales, no solo en los pacientes y sus familias sino también en la práctica médica tradicional. Es muy poco lo que se puede hasta ahora determinar con certeza respecto a qué tipo de consecuencias puede acarrear el hecho de ser diagnosticado con alguna de estas condiciones decididamente genéticas, o qué tipo de cambios en el manejo conllevaría el encontrar defectos relacionados en pacientes asintomáticos. También debe reconocerse que es muy poco lo que se puede inferir del impacto que a nivel epidemiológico pudiera tener la elucidación causal de algunos de dichos síndromes, ahora de clara etiología genética. A este respecto llama la atención un reporte reciente en el cual pudieron confirmarse mutaciones en el gen codificador de una de las subunidades de los canales iónicos de sodio (SC 1A) en 11 de 14 pacientes que ya habían sido diagnosticados previamente con encefalopatía epiléptica causada por vacunas (particularmente contra pertussis). Dado que estos pacientes mostraban un cuadro fenotípico altamente sugestivo de la Epilepsia Mioclónica Severa de la Infancia (SMEI), los investigadores se sintieron tentados a explorar dicha posibilidad, con los resultados mencionados. Las implicaciones de este hallazgo, ya sean legales, de diagnóstico diferencial o de consejería genética, resultan obvias y a la vez altamente intrigantes. Debe mencionarse que aunque se han descrito alrededor de 200 condiciones de base decididamente genética en las cuales la epilepsia ocurre con altísima frecuencia (tales como ciertas enfermedades neurometabólicas, anomalías del desarrollo cerebral o entidades neurodegenerativas), los hallazgos relacionados con estas parecen tener una aplicación incluso aún menor que aquellos de los síndromes epilépticos puros de base genéticos. Esto no solo dada su afortunada rareza, sino también al hecho de que tales síndromes están probablemente más relacionados con las secuelas de un daño cerebral difuso o progresivo que con la epilepsia per se (en este caso el síndrome epiléptico seria un epifenómeno de la condición de base, probablemente causado por el daño neuronal estructural). Tal parece ser el caso de desórdenes tales como la esclerosis tuberosa, las lipofuscinosis neuronales Jorge Marquet ceroideas y varias de las epilepsias mioclónicas progresivas (i.e. enfermedad de Lafora, de Unverricht-Lundborg, sialidosis, MERRF, etc.), en cuyos casos los avances diagnósticos han resultado tener aplicaciones extremadamente limitadas en la práctica rutinaria de la epileptología tradicional. A. Descripción de los genes implicados en síndromes epilépticos específicos. 1. Canales iónicos neuronales del sodio, potasio, cloro y calcio: Estos incluyen hasta el momento a SC 1A, SC 1B, SC 2A, KC Q2, KC Q3, CLC 2 y CAC A1H - SC 1B (subunidad α-1 de los canales neuronales de sodio disparados por voltaje): Los canales de sodio disparados por voltaje son una familia de proteínas conformada por alrededor de 10 miembros, los cuales tienen una similitud en su secuencia aminoacídica mayor del 50%1. Cada uno de ellos está conformado por subunidades, las cuales a su vez están codificadas por genes individuales. Estos compuestos se consideran responsables de la fase inicial de la despolarización de la membrana sináptica, lo cual eventualmente conlleva a los potenciales de acción. Sus productos proteínicos se diferencian entre sí por sus secuencias, características cinéticas y patrones de expresión en diferentes tejidos. En 1998 se encontró que una mutación en este gen, la cual se localiza en el cromosoma 19q13, segregaba con los individuos afectados en una familia australiana con un síndrome epiléptico especifico conocido como GEFS+ (Epilepsia Generalizada con Convulsiones Febriles). En esta condición, que probablemente no sea tan rara, los pacientes presentan convulsiones febriles simples o complejas típicas, pero siguen padeciéndolas más allá de los 6 años de edad o eventualmente resultan afectados por convulsiones afebriles, por lo general del tipo tónico-clónico generalizadas. La enfermedad sigue un patrón de herencia autosómico dominante, con una penetrancia de hasta un 60%. Interesantemente, varios años después se pudo determinar que GEFS+ en realidad abarca un espectro semiológico mucho más variado, el cual incluye ausencias, mioclonías o hasta crisis parciales, y que incluso puede presentarse en forma muy severa como la Epilepsia Mioclónica-Astática o la Epilepsia Mioclónica Severa de la Infancia (EMSI). Los estudios electrofisiológicos reportados hasta ahora parecen ser compatibles con una “pérdida de función” de dichas proteínas de canales, aunque otro tipo de anomalías más sutiles también han sido postulados. La causa de la divergencia en sus fenotipos aún no es clara, aunque se ha sugerido que algunas mutaciones generan proteínas incompletas (“truncadas”) las cuales se asociarían a las variedades más severas, mientras que aquellas que resulten en cambios puntuales (“point mutations”) lo harían de un modo menos severo. También se han encontrado mutaciones en esta misma subunidad en varias familias con convulsiones febriles hereditarias (i.e., sin convulsiones afebriles), y que las mutaciones en este gen pueden asociarse con ciertos síndromes epilépticos más clásicos, tales como la Epilepsia del Lóbulo Temporal pura, aunque todos ellos dentro del espectro de GEFS+8. En algunos casos, las familias afectadas exhiben un patrón de herencia mucho más complejo y no necesariamente el tradicional mendeliano (i.e. multifactorial). Esto último ha llevado a algunos a postular que el estudio de dicha asociación podría ser la puerta de entrada al entendimiento del fenómeno de herencia multifactorial tradicional, el cual se observa con mucho más frecuencia en la mayoría de los casos de familias afectadas con síndromes epilépticos clásicos. La co-expresión de la proteína mutante SC 1B en oocitos de Xenopus Laevis provoca que la inactivación de los canales de sodio sea más lenta, lo cual explicaría la persistencia indebida de corrientes de sodio hacia el citoplasma. Se asume que este fenómeno conllevaría a una mayor probabilidad de despolarización de la membrana y por lo tanto a su Jorge Marquet correspondiente hiperexcitabilidad. Sin embargo, otras funciones, incluyendo la estimulación del crecimiento de las dendritas, también han sido postuladas. En al menos un caso, las mutaciones en este gen también se han asociado a convulsiones febriles con ausencias clásicas de la niñez de inicio temprano. - SC 1A (subunidad α-1 de los canales neuronales de sodio disparados por voltaje): La asociación de mutaciones en este gen se hizo en el año 2000, también con un síndrome clínico idéntico a GEFS+ (que desde entonces se catalogó como GEFS+2 dada su falta de ligamiento al gen SC 1B). Este se localiza en el cromosoma 2q21-q33. El estudio se realizó en dos familias de origen francés. Desde entonces se han descrito muchas otras, incluyendo algunas pertenecientes a otros grupos étnicos. También se han encontrado mutaciones en este gen en pacientes esporádicos con EMSI (también conocida como síndrome de Dravet), incluyendo los que habían sido atribuidos previamente a encefalopatía por vacunas, en especial contra Pertussis. El gran grado de heterogeneidad clínica inducida por esta mutación puede apreciarse a partir de un caso reportado en el cual un padre, quien solamente había sufrido de convulsiones febriles simples en la niñez, eventualmente tuvo dos hijos afectados por el síndrome de Dravet, siendo ellos portadores de la misma mutación. La patogénesis de los síndromes epilépticos inducidos por las mutaciones en este gen parece ser muy similar a la de los inducidos por las otras subunidades de los canales de sodio (i.e., persistencia inapropiada de las corrientes iónicas depolarizantes hacia el citoplasma). - SC 2A (subunidad α-2 de los canales neuronales de sodio disparados por voltaje): El fenotipo asociado a las mutaciones en este gen parece ser un poco mas heterogéneo, ya que aquellas se han reportado en pacientes con el síndrome de GEFS+ clásico, pero también en algunas familias con Convulsiones Familiares Infantiles Benignas o CFIB. Aunque este grado de diversidad es grande, algunos se han aventurado a negar un rol importante de este gen en este tipo de condiciones. Se asume que la fisiopatología de estos defectos es similar a la de las otras unidades. - KC Q2 y KC Q3 (miembros 2 y 3 de la subfamilia KQT de los canales de potasio dependientes de voltaje): En 1998 se reportó el ligamiento del locus del gen KC Q2 (localizado en el cromosoma 20q13.3) en una familia de cuatro generaciones con diecinueve miembros afectados por el fenotipo de las así llamadas Convulsiones eonatales Familiares Benignas (C FB). En esta condición, las convulsiones ocurren en recién nacidos de ambos sexos que resultan ser por lo demás sanos. Estas ocurren usualmente alrededor del segundo o tercer día de vida, para luego desaparecer alrededor de la sexta semana. La semiología de las crisis varía, pero por lo general estas tienden a ser generalizadas y con componentes tónico-clónicos, aunque se han reportado variedades con manifestaciones focales. Los pacientes eventualmente demuestran un desarrollo neurológico e intelectual normal, aunque hasta un 10% de ellos pueden desarrollar síndromes epilépticos clásicos en la edad adulta. Más recientemente (2006), se reportó que otras mutaciones en este mismo gen se habían encontrado en familias afectadas por el síndrome de las Convulsiones Infantiles Familiares Benignas (CIFB). El fenotipo de esta condición es básicamente el mismo de C FB, incluyendo un patrón de herencia autosómico dominante, excepto que el cuadro suele aparecer entre los cuatro y ocho meses de edad y con convulsiones en salvas, con una mayor preponderancia de manifestaciones focales. Eventualmente estas desaparecen a los pocos meses y conllevan también a un buen pronóstico. Interesantemente, algunos de los miembros de esta última familia (reportada en China), también Jorge Marquet manifestaron coreoatetosis paroxística o incluso miokimia como parte del fenotipo. En 1998, luego de hacer extensos estudios de ligamiento en otras familias con esta misma condición (C FB) pero que no sugerían el mismo locus, se encontró que las mutaciones en un gen relacionado (KC Q3) también segregaban en los individuos afectados en estas familias. Este último gen se localiza en 8q24. Se ha podido establecer que en el S C, los canales de potasio dependientes de voltaje juegan un importante papel a nivel del control de la excitabilidad neuronal. Las mutaciones hasta ahora encontradas parecen afectar especialmente el ensamblaje de las unidades diméricas de estos canales, lo cual conlleva a su función defectuosa. Resulta interesante anotar que en algunos de estos estudios electrofisiológicos, los grados de alteraciones observadas no parecen ser muy severos (de un 20 a 25%), lo cual sugiere que el cerebro podría ser muy susceptible a pequeños cambios en la conductancia inducidos por estos canales de potasio. También, que en modelos animales el patrón de expresión de dichos canales varía a lo largo de la vida del individuo, lo cual también explicaría la tendencia natural de estas condiciones a su remisión espontánea. - CLC 2 (canales de calcio disparados por voltaje tipo 2): En el caso particular de este gen, su hallazgo fue originado debido a los estudios de asociación en varias familias con epilepsias idiopáticas generalizadas. Este ejemplo es quizás uno de los pocos en los cuales tal diseño facilitó la eventual identificación de un gen específico. El examen de varios loci identificó un locus de susceptibilidad en el cromosoma 3q26, sitio en el cual se encuentra dicho gen, el cual resultó un candidato evidente. Su posterior secuenciación reveló la presencia de varias mutaciones, las cuales segregaban en familias con síndromes epilépticos generalizados clásicos tales como las Ausencias Típicas de la iñez, las Ausencias Juveniles, la Epilepsia Mioclónica Juvenil y la Epilepsia Generalizada Tónico-Clónica con crisis al despertar. Desafortunadamente, algunos estudios más recientes no han podido detectar mutaciones en este gen en la mayoría de los pacientes afectados por este tipo de epilepsias generalizadas idiopáticas. Interesantemente, en al menos un estudio, se encontró que ciertos polimorfismos (no mutaciones) en este gen podrían asociarse a estas variedades de las epilepsias, un caso similar al encontrado con el gen GABRG2. Se ha podido establecer que el canal CLC 2 se expresa ampliamente en el cerebro, y que una de sus funciones parece ser la de mantener las concentraciones basales de cloro intracelular necesarias para que pueda ocurrir la actividad inhibitoria del neurotransmisor GABA. - CAC A1H (subunidad α-1H de los canales de calcio dependientes de voltaje): Los canales de calcio tipo T (activados por bajos voltajes) se expresan con alta densidad en las neuronas talámicas, lugar donde parecen ejercer una mediación importante en la tendencia al disparo espontáneo de las neuronas. Recientemente, un grupo de investigadores chinos reportó la presencia de varios polimorfismos en este gen en asociación a las Ausencias Típicas de la iñez. Interesantemente, se ha podido demostrar que incluso estos polimorfismos podrían afectar sutilmente el equilibrio eléctrico de esos canales en las membranas, así no se provoquen cambios drásticos en dichas funciones. Este modelo resulta altamente atractivo para las teorías que proponen los roles de múltiples factores en la herencia de las epilepsias, ya que no estaríamos hablando de cambios propiamente mutacionales sino también polimórficos en dichos genes, como factores de riesgo para las epilepsias en general. 2. Receptores para neurotransmisores: acetilcolina y GABA. Jorge Marquet - CHR A4 y CHR B2 (subunidades α-4 y α-2 y del receptor nicotínico neuronal para acetilcolina): En 1995 se reportó una mutación en este gen localizado en el cromosoma 20q, en varios individuos de una familia australiana que mostraba el fenotipo de la así llamada “Epilepsia Autosómica Dominante octurna del Lóbulo Frontal” (EAD LF). Esta condición, poco frecuente, y que fue descrita por vez primera en 1994, se caracteriza por el inicio en la vida temprana de episodios epilépticos motores complejos, clásicamente nocturnos, que habían sido inicialmente catalogados como parasomnias ya que algunos de estos pacientes no pierden totalmente la conciencia durante ellos. Dichos componentes motores pueden ser de varios tipos, incluyendo automatismos, posturas bizarras, gritos, etc. El patrón de herencia es autosómico dominante con una penetrancia mayor al 60%. La mayoría de los pacientes no muestran deterioro en su estado neurológico o cognoscitivo, aunque en algunas variantes se ha reportado la presencia de manifestaciones cognoscitivas específicas tales como déficits selectivos en la memoria. Este último hallazgo ha sido reportado en mayor asociación con mutaciones en la subunidad CHR B2. La EAD LF fue la primera de las epilepsias “idiopáticas” en las cuales se logró demostrar la presencia de un defecto genético específico. La fisiopatología de esta condición no es muy clara, aunque los estudios funcionales parecen sugerir una pérdida en la función de los receptores mutantes, ya sea directa o a través de su activación alostérica por calcio. Se desconoce la causa de la preferencia por esta condición a mostrar compromiso clínico de origen frontal, aunque ya desde los estudios genéticos más tempranos de esta condición se notó que esta subunidad manifiesta una expresión predominante en todas las capas de la corteza a este nivel. Se han reportado otras familias con EAD LF en las cuales no se han detectado mutaciones en estas subunidades, y cuyos loci de susceptibilidad incluso no sugieren ligamiento a receptores nicotínicos. Los genes alterados en estos últimos casos aún no han sido identificados. Otros fenotipos reportados en coexistencia con mutaciones o polimorfismos en estas subunidades incluyen EAD LF con retraso mental y con convulsiones febriles puras. Resulta interesante anotar que aunque no se conoce de estudios clínicos controlados, algunos investigadores han reportado que la frecuencia de los episodios vistos en esta condición puede modificarse con el uso concomitante de tabaco, con una menor frecuencia en aquellos pacientes fumadores. - GABRA1 (subunidad α-1 del receptor A para el ácido gamma-amino butírico GABAA): Una mutación especifica en este gen (Ala322Asp) se encontró en varios individuos de una familia franco-canadiense afectados por Epilepsia Mioclónica Juvenil (EMJ) clásica. El patrón de herencia es claramente autosómico dominante. Este fue tal vez el primero y uno de los pocos ejemplos en los cuales los hallazgos de ligamiento genético se han podido correlacionar con una entidad epiléptica relativamente frecuente, ya que la EMJ representa hasta un 15% de las epilepsias en algunas series. Desafortunadamente, estudios más recientes han revelado una prevalencia muy baja de dicha mutación en pacientes esporádicos con EMJ o en otras familias. En uno de los últimos reportados, no se encontró mutación alguna, definida a través de la secuenciación entera del gen, en más de 50 familias caucásicas con EMJ. Los fenotipos inducidos por mutaciones en este gen también podrían ser relativamente heterogéneos, ya que en un reporte del año 2006 se describió la presencia de una mutación única, deleción del par de bases 975, en un paciente aislado que presentaba el fenotipo de ausencias clásicas de la niñez. Esta mutación no se encontraba presente en ninguno de sus padres. Los estudios Jorge Marquet electrofisiológicos de la proteína mutante en este caso han mostrado que esta no se incorporaba en la membrana celular, y que las corrientes normalmente inducidas por GABA no estaban presentes. Se ha postulado entonces que las mutaciones en los canales de GABA afectan el tono inhibitorio de las membranas celulares, lo cual conllevaría a un estado de hiperexcitabilidad neuronal. Sin embargo, en dicho estudio, no se encontraron mutaciones adicionales en los otros 97 pacientes estudiados por la misma condición. - GABRG2 (subunidad γ-2 del receptor para el ácido gamma-amino butírico GABAA): Las mutaciones en este gen se han asociado a una gran variedad de fenotipos, los cuales incluyen desde las variantes clásicas de GEFS hasta las ausencias típicas de la niñez, las convulsiones febriles y la Epilepsia Mioclónica Severa de la Infancia tipo Dravet. El estudio genético de esta subunidad tiene cierta importancia histórica, pues fue la primera vez que se pudieron relacionar los defectos genéticos de este neurotransmisor con condiciones epilépticas en humanos. Desafortunadamente, al menos dos estudios más han revelado que en la mayoría de los pacientes con síndromes epilépticos clásicos; tales como las epilepsias parciales asociadas a fiebre o las ausencias, la prevalencia de mutaciones en este gen es muy baja, casi no existente. Más recientemente, también se ha reportado que la presencia de polimorfismos, no de mutaciones, en este gen también parece asociarse a un riesgo elevado de epilepsias idiopáticas generalizadas. Como ya se mencionó, este tipo de hallazgos podrían arrojar luces respecto al tema de la herencia multifactorial y/o compleja que se puede apreciar claramente en la mayoría de las familias con epilepsias hereditarias. 3. Otros genes con funciones no claramente definidas - EFHC1 (Proteína tipo 1 con el dominio “EF” en mano) Al menos 5 mutaciones en este gen, localizado en el cromosoma 6p12-p11, fueron reportadas en el año 2004 luego de los hallazgos iniciales de ligamiento a este locus en al menos 6 familias diferentes, las cuales mostraban el fenotipo clásico de la Epilepsia Mioclónica Juvenil (EMJ) de herencia autosómica dominante. Los estudios previos ya habían sugerido fuertemente la existencia de un locus de susceptibilidad en esta región, al cual se le había denominado “EJM1”. Se desconoce la función exacta de la proteína codificada por este gen, excepto que pertenece a la subclase de compuestos que llevan su nombre y que parecen jugar un papel importante en la regulación de las concentraciones intracelulares de calcio. Los investigadores ya mencionados reportaron que su sobre expresión parece inducir la apoptosis de ciertos grupos neuronales, aunque este hallazgo no parecería correlacionarse claramente con las características clínicas típicas de esta condición, ya que la EMJ tradicional por lo general no conlleva a un deterioro de las funciones neurológicas. Dos estudios adicionales han sugerido otros roles adicionales de dicha proteína, incluyendo un papel en la motricidad ciliar y en la migración de los husos mitóticos durante la división celular. Recientemente, este gen fue examinado en muchos pacientes con síndromes epilépticos generalizados de tipo idiomático. Se detectaron mutaciones en 3 de los 61 pacientes examinados, lo cual sugiere que, aunque no tan frecuente, su rol en la etiología genética de la epilepsia podría ser mayor de lo previsto. Más interesante aun, también se encontró una mutación específica en este gen en un paciente con Epilepsia del Lóbulo Temporal pura, un hallazgo que también sugiere que las anormalidades en este gen podrían relacionarse por igual con otros tipos de síndromes epilépticos un poco más clásicos. Otros investigadores no pudieron replicar dicha asociación. Jorge Marquet - LGI1 (leucine-rich, glioma inactivated-1 o Epitempin) Esta proteína, cuya función exacta también se desconoce, se identificó inicialmente como producto de un locus genómico (cromosoma 10q24) que se mostraba frecuentemente afectado por aberraciones cromosómicas en células de glioblastomas multiformes. LGI1 es una glicoproteína que se expresa casi exclusivamente en cerebro, de la cual se sabe que muestra dos isoformas: una que es secretada a través de la membrana celular y la otra que forma un reservorio en el citoplasma. Cuando se analiza el comportamiento de las formas mutantes, se observa que estas últimas se acumulan en el retículo endoplásmico de Golgi y no se secretan, lo cual llevaría a una desregulación de su función. Sin embargo, también se ha reportado que la expresión aumentada de esta proteína en células de neuroblastoma induce apoptosis y reduce su crecimiento. Parece plausible postular que esta proteína actúe como un factor de crecimiento o desarrollo neuronal, pero la relación exacta entre este posible rol y la epilepsia que ella induce aún se desconoce. En el año 2002, el Grupo de Estudios Genómicos de la Universidad de Columbia reportó mutaciones en este gen en cinco familias que mostraban el fenotipo de la Epilepsia Autosómica Dominante Parcial del Lóbulo Temporal con Hallazgos Auditivos (EADPLTHA) y que mostraron desequilibrio en el ligamiento al locus mencionado. Los investigadores debieron secuenciar 21 de los 28 genes presentes en dicho locus, lo cual llevó a la identificación de mutaciones en este gen. Esta variante de las epilepsias parciales, la cual es muy poco frecuente, se caracteriza por su inicio entre los 8 y 19 anos de edad, y su manifestación inicial (aura) es la aparición de un ruido, como el de un timbre cada vez más fuerte o el de un motor en funcionamiento, seguido de pérdida de la conciencia y convulsiones generalizadas. Esta condición no se asocia a compromiso cognoscitivo y los electroencefalogramas interictales suelen ser normales. Como su nombre lo dice, es transmitida en un patrón de herencia autosómico dominante. Esta es quizás una de las pocas condiciones neurogenéticas asociadas a epilepsia parcial en la cual existe clara documentación de anormalidades estructurales en los estudios de imagenología, las cuales ocurren en hasta un 53% de los casos. Resulta interesante que en al menos uno de los pacientes diagnosticados con esta condición, la semiología inicial del síndrome convulsivo fue la suspensión del habla con una afasia expresiva, lo cual fue seguida luego por una convulsión tónico-clónica generalizada. Esto podría sugerir un papel más extenso de dicha proteína en otras áreas corticales, no restringidas al lóbulo temporal, lo cual también parece ser apoyado por el hallazgo de alteraciones en el procesamiento fonológico en algunos de estos pacientes. Otras familias con esta condición no muestran ligamiento a este locus, por lo cual es de esperarse que defectos en otros genes originen un cuadro fenotípico similar. Quizás sea necesario mencionar aquí brevemente que otro de los hallazgos que sugieren un importante componente genético en la etiología de la epilepsia es la presencia de síndromes específicos en pacientes con un sinnúmero de alteraciones cromosómicas. Sin embargo, aunque ello constituye en sí una prueba importante de tal relevancia, su especificidad es aún muy baja, y dado que todavía no se han identificado los genes específicos en cada caso, las especulaciones a nivel fisiopatológico que se pueden derivar de ellos son muy limitadas. B. Evidencia de ligamiento de ciertos síndromes epilépticos especiales a loci específicos en el genoma Varios reportes han enfatizado la presencia de ciertas familias o individuos en quienes ciertos síndromes epilépticos específicos han mostrado ligamiento a zonas Jorge Marquet particulares del genoma. Este hallazgo también refuerza la tesis de que los factores genéticos juegan un papel muy importante en la etiología de la epilepsia. Desafortunadamente, la información disponible en estos casos resulta menos contundente que en las condiciones anteriormente descritas, ya que aunque se han generado varios loci cromosómicos de interés, los genes específicos responsables aún no han sido identificados. Este tipo de estudios ha mostrado ser muy importante en aquellos síndromes epilépticos en los que se sospecha una etiología monogénica, pero lo mismo no puede afirmarse de aquellos en los cuales se sospecha un patrón más multifactorial o complejo, como suele suceder en la mayoría de las ocasiones. Podría decirse que, en general, en casi todos los síndromes epilépticos descritos en la clasificación de la Liga Internacional de Lucha Contra la Epilepsia se han descrito casos con patrones de herencia mendeliana clásicos, incluyendo las formas autosómicas dominantes, recesivas y ligadas al sexo. Sin embargo, solo en muy pocos casos se han podido identificar los genes responsables. Tal es el caso de la Epilepsia Mioclónica Juvenil clásica, en la cual desde muy temprano se pudo establecer la presencia de un locus de susceptibilidad localizado en el cromosoma 6p11-p12, pero cuyo gen responsable, el cual ocurre en tan solo una minoría de los casos, solo fue identificado hace poco, el gen codificador de la proteína EFHC1. Otros loci con los cuales se ha encontrado algún grado de asociación en esta condición incluyen el cromosoma 18 y el 15q14. De todos modos, es de esperar que con los avances en el diseño de los estudios epidemiológicos y en el refinamiento de los fenotipos a estudiar, más genes serán pronto identificados. Otras condiciones similares en las cuales se ha podido determinar con certeza un componente genético dado que muestra patrones de herencia mendelianos clásicos incluyen las formas mesiales de la Epilepsia Familiar del Lóbulo Temporal, la Epilepsia Familiar Parcial con Focos Variables, la Epilepsia Occipital Benigna, la Rolándica Benigna, la Epilepsia Inducida por el Habla, la Inducida por la Escritura, la Epilepsia Mioclónica Familiar Benigna de Comienzo en la Edad Adulta o Infantil, y por supuesto, las Epilepsias Fotosensitivas. Si bien es cierto que los genes directamente responsables por estas variantes aún no han sido identificados, estos reportes prometen abrir grandes posibilidades al estudio de los componentes genéticos en la epilepsia, ya que ellos permitirán el estudio de fenómenos asociados más complejos, tales como la presencia de anormalidades asintomáticas en los familiares de los pacientes identificados, el patrón de herencia autosómico recesivo o de fenómenos claramente genéticos tales como la anticipación. También, la descripción de muchas familias con Convulsiones Febriles Hereditarias y sus respectivos estudios de ligamiento a loci específicos del genoma, al menos 6 loci se han identificado: 8q13-q21 (FEB1), 19p (FEB2), 2q23-q24 (FEB3), 5q14-q15 (FEB4), 6q22-q24 (FEB5), y 18p11 (FEB6), las cuales también es de esperarse que arrojaran luces respecto a los mecanismos exactos a través de los cuales los efectos ambientales provocarían cambios en la expresión de la estructura genética de los individuos. Claramente, este es un campo en el cual los descubrimientos por venir nos brindarán una mejor comprensión de la fisiopatología de esta condición, y sobre todo de los componentes genéticos involucrados en ella. El objetivo de los estudios de farmacogenética es aumentar la eficacia y la seguridad de los fármacos. Diversos estudios han analizado la posible asociación entre los polimorfismos en los genes ECA, COMT y CYP2D6 con el riesgo de desarrollar efectos extrapiramidales (EPS) en pacientes tratados con antipsicóticos. Se han realizado también estudios descriptivos de la frecuencia de Jorge Marquet los polimorfismos anteriormente mencionados en nuestra población general de referencia y se ha analizado la posible asociación entre estos polimorfismos con el riesgo de desarrollar esquizofrenia. Para el análisis de los cuatro polimorfismos en el gen CYP2D6 analizados se ha diseñado un método de genotipado basado en la combinación de una PCR multiplex con una reacción de minisecuenciación. Los resultados obtenidos por las investigaciones fueron :1) en el estudio de riego de EPS la edad actuó como un factor protector. La dosis y la potencia de los APs por producir EPS, en cambio, resultaron ser un factor de riesgo; 2) Los genotipos ECA ID y ECA DD presentan una tendencia a actuar como un factor de riesgo de desarrollar EPS en los pacientes con trastorno bipolar tratados con antipsicóticos; 3) El genotipo COMTLL y el alelo COMTL confieren, respectivamente, un 90% y un 70% de protección frente a los EPS en los pacientes con trastorno bipolar; 4) Los haplotipos A-G y A-A formados por los polimorfismos COMTVal158Met y el polimorfismo COMTA-278G han resultado estar relacionados con la aparición de EPS inducidos por APs en los pacientes con trastorno bipolar; 5) Los polimorfismos ECAI/D y COMTVal158Met presentan efectos independientes y no sinérgicos en relación con la parición de EPS en los pacientes con trastorno bipolar; 6) Para el grupo de pacientes esquizofrénicos, ni el polimorfismo COMTVal158Met ni el haplotipo formado por éste y el polimorfismo COMTA278G parecen estar relacionados con la aparición de EPS inducidos por los APs, ya que no se ha encontrado ninguna asociación; 7) El polimorfismo CYP2D6*4 actúa como un factor de riesgo de desarrollar EPS en pacientes tratados con antipsicóticos, con un riesgo de hasta cinco veces mayor. Este polimorfismo ha resultado ser el principal contribuyente al genotipo PM en la población. Para el genotipo PM se ha observado una tendencia a actuar como un factor de riesgo a desarrollar estos efectos adversos; 8) Los otros tres polimorfismos analizados en el gen CYP2D6 (CYP2D6*3, *5 y *6) no modificaron el riesgo de EPS inducidos por APs; 9) Las frecuencias de los polimorfismos analizados, han resultado muy similares a las descritas en otras poblaciones; 10) El genotipo ECA DD y el alelo ECA D se comportan como un factor protector para la esquizofrenia, reduciendo el riesgo en un 70% y un 50%, respectivamente; 11) El polimorfismo COMTVal158Met, los haplotipos formados por este polimorfismo y el COMTA278G, y los cuatro polimorfismos analizados en el gen CYP2D6 no modificaron el riesgo de sufrir esquizofrenia; 12) El método diseñado para la detección de los cuatro polimorfismos en el gen CYP2D6 mostró una total concordancia con las técnicas estándares para todos los genotipos. El término Farmacogenética fue aplicado por primera vez por Vogel en 1959 (Vogel F. 1959), y se define como el estudio de las variaciones genéticas hereditarias que explican las diferencias interindividuales en la respuesta a los fármacos. Tradicionalmente estas variaciones se han subdividido en aquellas que afectan a procesos farmacocinéticos y las que afectan a procesos farmacodinámicos. Cuando aplicamos los conocimientos adquiridos en Farmacogenética al diseño de nuevos fármacos, es cuando utilizamos el término Farmacogenómica. El principio básico en Farmacogenómica es que muchas de las enfermedades más frecuentes comprenden grupos de entidades patológicas con clínica similar pero con diversas etiologías y distintas características moleculares y por tanto susceptibles de diferenciarse en las dianas terapéuticas (Vesell E.S. 2000). En los estudios de epidemiología molecular, se acepta arbitrariamente que un polimorfismo genético ocurre cuando existen variantes alélicas en la población con una frecuencia igual o superior a un 1 % (Schork .J. et al. 2000). Las tasas de Jorge Marquet mutaciones espontáneas ocurren con una frecuencia entre 1x106 y 1x108. Los genetistas clásicos consideran que cualquier alelo que persiste en una población con una frecuencia inferior a 106, lo hace por alguna razón en concreto. Estas razones o “molecular drive” (Dover G.A. 1986), incluirían factores como: 1) la dieta y el clima; 2) la participación del alelo estudiado en procesos críticos para los procesos fisiológicos y 3) equilibrio entre polimorfismos. En los últimos años se han identificado un gran número de mutaciones que afectan a un sólo nucleótido; se estima que hay entre 3 y 30 millones de S Ps en el genoma humano. Estos S Ps representan la causa más frecuente de polimorfismos, si bien también pueden darse inserciones, delecciones o duplicaciones del gen (Wang D.G. et al. 1998, Halushka M.K. et al. 1999, Sachidanandam R. et al. 2001). En ocasiones, el cambio en la secuencia de nucleótidos puede generar o eliminar un sitio donde puede actuar un enzima de restricción. La digestión de un fragmento de D A que contenga el sitio adecuado donde actúa la enzima de restricción permite distinguir variantes alélicas en base al tamaño de los fragmentos de D A resultantes. Este tipo de polimorfismo se ha referido como “restriction fragment length polymorphism (RFLP)” (Schork .J. et al. 2000). Otro tipo de polimorfismos genéticos son el resultado de la inserción o delección de una sección de D A. El más común de dichos polimorfismos es la existencia de un número variable de repeticiones de un patrón de bases o nucleótidos en una determinada región. La repetición de varios centenares de pares de bases recibe el nombre de “variable number of tandem repeats (V TRs)” o minisatélites, siendo las de dos, tres o cuatro repeticiones las más comunes. Dichos polimorfismos a menudo dan lugar a múltiples alelos (Schork .J. et al. 2000). En estudios con animales de laboratorio, la primera secuencia es generalmente conocida como “wild-type”, y aquellas responsables de un actividad enzimática más baja o inexistente son conocidas como alelos mutantes. En humanos este término se demuestra claramente incorrecto ya que la prevalencia de un polimorfismo concreto es muy variable entre las diferentes etnias. Un buen ejemplo es el acetilador rápido (gen AT2), que ha sido denominado por algunos autores como “wild-type”. Sin embargo aunque más de un 90% de japoneses son acetiladores rápidos, sólo un 10% de mediterráneos lo son. Esta variabilidad interétnica hace que el alelo más común en una raza no lo sea en otra. (Kalow W. and Bertilsson I. 1994, Roses A.D. 2001). Así, se sugiere sustituir la designación “wild-type” por el término secuencia de referencia, que definiría la primera secuencia relacionada con cada gen. Para un gen en el cual la región promotora no ha sido caracterizada completamente, se propone que se considere el inicio del gen al menos 3 Kb previas al sitio de inicio de la transcripción. Si se conocen secuencias reguladoras en el extremo 5’, entonces el final de esa región 5’ será la que se define como el inicio. La mayoría de los sitios 5’ de iniciación de la transcripción se utilizan para iniciar la numeración de los nucleótidos de un gen. La siguiente base para iniciar la numeración en dirección 5’ tiene la numeración –1. Si los estudios de iniciación de la transcripción todavía no se han completado, se utiliza la adenina del codón de inicio “ATG” del transcrito del gen dándole numeración +1 (Antonarakis S.E.. 1998). ¿Hasta que punto la región 3’ del final del exón se considera como parte del gen? Aunque todavía sabemos poco sobre la transcripción en eucariotas, parece razonable que 150 pares de bases en dirección 3’ del último exón, sean suficientes para incluirlas dentro del gen (Shilatifard A. 1998, Yarnell W.S. and Roberts J.W. 1999). ebert ( ebert D.W. 1999, 2000) sugiere que los S Ps pueden clasificarse en tres grupos: 1) S Ps de regiones codificantes (cS Ps): son aquellos que alteran la secuencia de Jorge Marquet aminoácidos de la proteína codificada. Cuando esta alteración de lugar a una consecuencia visible y diferencial en el fenotipo, diremos que es un polimorfismo funcional. Los cS Ps funcionales son los que mayoritariamente intervendrán en Farmacogenética. Considerando una estimación de 75.000 genes en el genoma humano y una estimación de alrededor de 4 cS Ps de media por gen, puede predecirse un total de 240.000-400.000 cS Ps en el genoma humano (Cargill M. et al. 1999). 2) S Ps perigénicos (pS PS) están localizados dentro o en la región circundante de los genes. Estos incluyen mutaciones en todos los intrones, mutaciones silenciosas en el codón y cambios en regiones no codificantes del mR A, la región 5’ flanqueante- desde la zona 5’ promotora, que es funcional, hasta el lugar del inicio de la transcripción y al menos 150 pares de bases por detrás del último exón. El AD no codificante adyacente a regiones codificantes, parece ser también funcional en un grado significativo. Por tanto no sólo los cambios en las secuencias codificantes van a provocar cambios funcionales sino que algunos pS Ps tendrán también un gran impacto en el fenotipo, como ocurre en los procesos evolutivos (King & Wilson 1975). Hay docenas de casos establecidos en los cuales pS Ps afectan a la expresión génica; por ejemplo, los nucleótidos del intrón 2 del gen humano APOB, implicados en el síndrome de insensibilidad androgénico (Brooks & Levy-Wilson 1992). 3) Los S Ps intergénicos (iS Ps) localizados entre gen y gen a lo largo del genoma (“junk D A”), son el resultado de sitios erróneos casuales y estos configurarán el resto de 2 a 29 millones de S Ps existentes a lo largo del genoma humano. Un ejemplo de iS P ilustrativo podría ser las secuencias de D A no codificante de 10 kb en la región de baja recombinación en el Xq13.3 (Kaessmann et al. 1999) que son utilizadas para el análisis de diferencias étnicas y tribales. Las recientes predicciones de aproximadamente 142,600 genes en el genoma humano, aumentarían las predicciones estimadas de 240,000-400,000 cS Ps a 460,000760,000 cS Ps, aunque elson ( elson, 1999, 2000) ya ha sugerido un número mucho más pequeño de S Ps significativamente funcionales. Hay que remarcar que la mayoría de las variantes alélicas hasta la fecha, se han encontrado en regiones codificantes, y esto es así porque esta es la parte de AD que, como es lógico, se ha estudiado de forma más exhaustiva. En relación al genotipo que presenta un S P hay dos maneras de demostrar su relación con el fenotipo: 1) mutagénesis dirigida y caracterización de la proteína alterada 2) asociación estadística. El primer método es sencillo, utilizando ensayos de expresión del cD A, combinados con mutagénesis dirigida; por ejemplo este tipo de ensayo puede utilizarse para determinar la actividad enzimática, la afinidad por el receptor u otra función de la proteína, tasas de formación de metabolito del fármaco, etc. También pueden utilizarse sistemas combinados de transcripcióntraducción in vitro. Esta aproximación suele ser útil para demostrar la presencia o la ausencia de un cambio funcional codificado por un cS P, pero raramente para un cambio funcional por un pS P. Hay que subrayar que probablemente más de la mitad de los cS Ps, que presentan un cambio en la secuencia de aminoácidos, no afectarán la funcionalidad del producto génico. Por otro lado, para los pS Ps, tales ensayos, con la posible excepción de las mutaciones en los lugares de “splicing” no serán tan sencillas. Cualquier candidato a un polimorfismo pS P requerirá cálculos complejos, por ejemplo, demostrar la asociación con otro cambio de un nucleótido distante, de la proximidad del gen defectivo en desequilibrio de ligamiento o de una apreciación de cada estructura genética individual (Shapiro, 1999). En la mayoría de casos, las pruebas para demostrar la Jorge Marquet asociación entre un pS P y un fenotipo inequívoco requerirán el estudio de grandes poblaciones de alelos (Cargill et al. 1999; Halushka et al. 1999). En genética clásica el fenotipo es un rasgo visible como el color de los ojos. Sin embargo el concepto de fenotipo clínico puede definirse de la forma que se desee, aunando varias características clínicas que nos lleguen a definir un fenotipo respondedor al fármaco, o un fenotipo sensible a la toxicidad del fármaco ( ebert D.W. 1999,2000). En otras palabras, la definición de fenotipo clínico es enteramente arbritrario. Estos fenotipos clínicos complejos responden a la interacción de varios genes. Para poder llevar a cabo la relación de estos fenotipos, respondedores versus no respondedores, sensibles versus resistentes, con un genotipo concreto lo más recomendable es seleccionar los extremos de dichos fenotipos. Lógicamente será en estos subgrupos de población fenotípicamente más respondedores o más susceptibles, donde hipotéticamente vamos a encontrar con mayor frecuencia los genotipos favorables o adversos. Es recomendable descartar el grupo intermedio de pacientes con la finalidad de disminuir la complejidad del estudio. De esta forma es posible estudiar muestras de tamaño pequeño, pero muy informativas. Dada la previsible identificación de cientos de miles de S Ps, es ya necesario el estudio simultáneo de muchos polimorfismos genéticos en un solo individuo. Actualmente se están estudiando diferentes estrategias moleculares para analizar múltiples S Ps, en base a sus posibilidades de automatización (McLeod H.L. et al.2001).Diversos estudios realizados en familiares con distinto grado de parentesco, incluyendo gemelos, parecen indicar que tanto la esquizofrenia como el trastorno bipolar estarían fuertemente influenciados por factores genéticos. Algunos autores incluso han sugerido que estas dos enfermedades podrían compartir genes que conferirían susceptibilidad a padecerlas (Berrettini W. 2004, Maier W. et al. 2005). Estudios farmacogenómicos de linkage así como diversos estudios de asociación de genes candidatos han identificado distintas regiones cromosómicas que podrían tener cierta implicación tanto en la esquizofrenia (Prasad S. et al. 2002, Berry . et al. 2003, Kirov G. et a. 2005, Owen M.J. et al. 2005) como en el trastorno bipolar (Craddock . et al. 2001, Blackwood D.H.R. et al 2001). Otros estudios también han relacionado anormalidades cromosómicas con estas enfermedades. Los estudios de linkage incluyen colecciones de muestras de D A y datos clínicos de miembros de familias con la patología estudiada, con el fin de encontrar regiones cromosómicas implicadas; posteriormente, los estudios de asociación, tratan de identificar mutaciones responsables de la enfermedad (Schmith V.D. et al. 2003). Algunas de las regiones cromosómicas identificadas en estos estudios están relacionadas con la transmisión dopaminérgica, ya que se han identificado las regiones 11q22.5, 3q13.3 y 11p15.5, donde se encuentran los genes que codifican para los receptores de dopamina D2, D3 y D4, respectivamente (Prasad S. et al. 2002). A parte de los genes identificados mediante técnicas farmacogenómicas, muchos de los genes susceptibles, tanto para relacionarlos con la aparición de enfermedades psiquiátricas como con la respuesta a fármacos, se han escogido según lo que se conoce hasta el momento del mecanismo de acción de las drogas usadas para tratar la esquizofrenia y del de drogas que inducen síntomas psicóticos. Por tanto, será de especial interés el estudio de genes que codifican para receptores de dopamina, para receptores de serotonina, para sus transportadores, para enzimas que intervengan en el metabolismo de dichos neutrotransmisores y en el metabolismo de fármacos, entre otros. Dada la gran diversidad, se han centrado las investigaciones en el sistema dopaminérgico, que de momento es el elemento clave en la esquizofrenia y en el mecanismo de acción de Jorge Marquet los APs. Tanto para los receptores de dopamina como para su transportador, se han encontrados diversos polimorfismos genéticos, siendo los de los receptores de la familia D2 los que más se han relacionado tanto con la esquizofrenia o trastorno bipolar como con la respuesta al tratamiento AP (Wong A.H.C. et al. 2000). El gen que codifica para el receptor D2 humano (DRD2) fue clonado por primera vez por Grandy en 1989. Se localiza en el brazo largo del cromosoma 11 (11q22-23) y consiste en ocho exones separados por siete intrones. Se han descrito dos isoformas del gen, D2 long y D2 short, según la presencia o no de 29 aminoácidos en el tercer bucle citoplasmático del receptor (Grandy D.K. et al. 1989). Desde el clonaje del gen DRD2 se han descrito diversos polimorfismos. Entre los polimorfismos descritos para el gen DRD2, haremos mención de tres por ser los que más se han relacionado con enfermedades neuropsiquiátricas: DRD2 TaqIA, DRD2 TaqIB y DRD2 -141C Ins/Del. El polimorfismo DRD2 TaqIA, se basa en una mutación detectada por RFLP (restriction fragment length polymorphism) que se encuentra cerca del extremo 3’, a unas 10kb 3’ del exón 8, dentro de la región codificante del gen. (Grandy D.K. et al. 1993). Para este polimorfismo se han descrito dos alelos: DRD2 TaqIA1 y DRD2 TaqIA2. El polimorfismo DRD2 TaqIB, también detectado por RFLP. Se encuentra en el extremo 5’ dentro de la región codificante del gen aunque muy cercano a la región promotora, junto al exón 2 (Hauge X.Y. et al. 1991). Los dos alelos descritos para este polimorfismo son: DRD2 TaqIB1 y DRD2 TaqIB2. El polimorfismo DRD2 -141C Ins/Del se encuentra en la región del promotor, a unas 250kb del extremo 5’ del gen. Consiste en la presencia o ausencia de una citosina en la posición -141 (Arinami T. et al. 1997). Los alelos descritos son DRD2 -141C Ins y DRD2 -141C Del. Existe una gran variabilidad interindividual en la densidad de receptores D2 cerebrales, como se demuestra a través de estudios con la técnica de PET en población sana mediante técnicas in vivo. Esta variabilidad puede ser explicada por influencias ambientales o por las características genéticas personales. Por un lado la edad, los períodos menstruales, el consumo de fármacos neurolépticos, de alcohol, nicotina, cocaína y opiáceos pueden afectar la densidad de receptores D2. Pero la gran variabilidad observada sugiere además una fuerte contribución genética que explicaría estas diferencias (Jönsson et. al 1999a). Diversos estudios han intentado analizar la influencia de polimorfismos del gen DRD2 sobre la densidad de receptores. En 1991, mediante técnicas in vitro, oble ( oble E.P. et al. 1991) ya halló relación entre el alelo A1 del polimorfismo DRD2 TaqIA y el menor binding a los receptores D2 en muestras post-mortem del núcleo caudado; el binding máximo para muestras con el alelo A1 era al menos un 30% inferior que el las muestras con sin dicho alelo. Posteriormente, en 1997, Thompson (Thompson J. et al. 1997) relacionó de nuevo este alelo con el reducido binding hallado para el receptor D2 en diversos núcleos del estriado, pero esta vez mediante técnicas postmortem utilizando [3H]raclopride en población caucásica; la reducción de la densidad de receptores D2 para las muestras con el alelo A1 fue del 30-40% respecto a las provenientes de homocigotos para el alelo A2. Poco después, Pohjalainen (Pohjalainen T. et al. 1998) en un estudio realizado in vivo en voluntarios sanos caucásicos, vio que la disponibilidad de receptores D2 en el estriado, valorada por PET con el radioligando [11C]raclopride, mantenía relación con el alelo A1, relacionándolo también con la densidad del receptor (aunque esta relación no tenía significación estadística), sin verse afectada la afinidad. En este estudio se vio que la influencia de dicho alelo en hombres era más pronunciada que en mujeres. El estudio in vivo realizado por Jönsson (Jönsson E.G. et al. 1999a) en voluntarios sanos caucásicos Jorge Marquet utilizando la misma técnica in vivo con (11C) raclopride, confirmó la relación entre el alelo A1 y la baja densidad de receptores D2 en el estriado, encontrando también relación entre el alelo B1 del polimorfismo DRD2 TaqIB y la baja densidad de dichos receptores en el estriado. Sin embargo, otro estudio realizado en voluntarios sanos in vivo, no consiguió replicar estos resultados, no encontrando asociación alguna entre estos alelos y la densidad de receptores D2 (Laurelle M. et al. 1998). El estudio de Jönsson en voluntarios sanos (Jönsson E.G. et al. 1999a) es el que relaciona por primera vez el alelo Del del polimorfismo DRD2-141C con la elevada densidad de receptores D2 en el estriado, ya que estudios anteriores sugirieron bien una relación de dicho alelo con una disminución de la actividad del promotor in Vitro (Arinami T. et al. 1997) o bien no se encontró ninguna relación (Pohjalainen T. et al.1999). La mayoría de la literatura acerca de los polimorfismos del gen DRD2 los relaciona con la tendencia al consumo de alcohol y otras sustancias de abuso (Blum K. et al. 1990, Comings D.E. et al. 1994). La mayor parte de los estudios que han tratado de encontrar relación entre estos polimorfismos y la esquizofrenia o el trastorno bipolar han sido negativos. Para los polimorfismos DRD2 TaqIA y TaqIB sólo existe un estudio realizado en población esquizofrénica francesa que encuentra asociación positiva con los alelos A2 y B2, relacionándolos con el exceso de transmisión dopaminérgica (Dubertret et al. 2001). Para el polimorfismo DRD2 -141C Ins /Del, en cambio, existen más trabajos donde se sugiere que el alelo Del conferiría protección frente a la esquizofrenia, tanto en población japonesa (Arinami T. et al. 1997, Ohara K. et al. 1998) como en población caucásica (Jönsson E.G. et al. 1999b), auque un reciente trabajo de meta-análisis en población británica no consigue replicar estos resultados (Breen G. et al. 1999). Los estudios que han intentado relacionar polimorfismos del gen DRD2 con el trastorno bipolar han resultado negativos, como lo refleja un reciente estudio en población polaca (Leszczynska Rodziewicz A. et al. 2005). Otros estudios han sugerido una posible relación entre polimorfismos del gen DRD2 trastornos como la obesidad, migraña o trastornos de la personalidad. ( oble E.P. 2003) Se ha postulado que los polimorfismos del gen DRD2 podrían estar relacionados tanto con los efectos terapéuticos de diversos fármacos APs como con los EPS que éstos inducen. En cuanto a la eficacia antipsicótica, en la literatura hay trabajos tanto con APs típicos como atípicos. Un estudio reciente sugiere relación entre el alelo DRD2 TaqIA1 y la mejora de la sintomatología positiva en población esquizofrénica japonesa y caucásica tras el tratamiento con APs típicos como nemonapride o haloperidol (Wilffert B. et al. 2005). Otros estudios también relacionan este alelo con la mejor respuesta terapéutica en pacientes esquizofrénicos tratados con APs atípicos como risperidona o clozapina (Yamanouchi Y. et al. 2003, Malhotra A.K. et al. 2004). Los resultados obtenidos para el polimorfismo DRD2 -141C Ins/Del son más controvertidos. Mientras algunos estudios no encuentran asociación entre este polimorfismo y el efecto clínico de los APs (Wilffert B. et al. 2005), otros relacionan el alelo Del con una mejor respuesta clínica en pacientes esquizofrénicos tratados con risperidona (Yamanouchi Y. et al. 2003), y finalmente otros estudios describen que sería el alelo Ins el que mejoraría la sintomatología esquizofrénica tras el tratamiento con clozapina (Wilffert B. et al. 2005). La bibliografía existente acerca de la relación entre los polimorfismos DRD2 y el riesgo de EPS es más reducida. Los estudios que intentan asociar el polimorfismo -141C Ins/Del con la susceptibilidad de desarrollar EPS han generado resultados controvertidos. Algunos estudios sugieren que la frecuencia del alelo Del sería superior en pacientes esquizofrénicos Jorge Marquet que desarrollan EPS que en aquellos que no los desarrollan (Inada T. et al. 1999, akazono Y. et al. 2005), mientras que otros estudios no han logrado encontrar ningún tipo de asociación (Mihara K. et al. 2001, Kaiser R. et al.2002). Para los polimorfismos DRD2 TaqIA y TaqIB no se ha descrito ninguna relación con el riesgo de EPS (Mihara K. et al. 2000, Kaiser R. et al. 2002). Parece que esta asociación sólo se daría en la aparición de disquinesia tardía en pacientes que reciben tratamiento crónico, ya que se ha sugerido que el alelo A2 sería más frecuente en pacientes que desarrollan este efecto secundario (Chen C-H. et al. 1997, Dahmen . et al. 2001), aunque otros estudios no lo hayan podido corroborar (Segman R.H. et al 2003). El gen que codifica para el receptor de dopamina D3 (DRD3) se localiza en el cromosoma 3q13.3 y consiste en seis exones y cinco intrones, superando los 40.000 pares de bases. Se han descrito tres variantes del receptor en las que según la delección del segundo y/o tercer exón (Giros B. et al. 1990). Se han descrito distintos polimorfismos del gen DRD3. El primer polimorfismo descrito, y también el más analizado, fue el DRD3 Ser9Gly, o también llamado DRD3 BalI. Dicho polimorfismo consiste en la sustitución del aminoácido serina por el aminoácido glicina en la posición 9 del extremo extracelular -terminal del receptor, debido a un cambio del nucleótido adenina por el nucleótido guanina en el exón 1 del gen (Lannfelt L. et al. 1992). En cuanto a las alteraciones fenotípicas asociadas al polimorfismo DRD3 Ser9Gly, un estudio funcional en células CHO reveló diferencias alélicas en la afinidad por dopamina. Las células homocigotas para el alelo Gly mostraban una significativa mayor afinidad por dopamina que las heterocigotas y las homocigotas Ser/Ser, postulándose que, probablemente, la sustitución de un residuo polar de serina por un residuo apolar de glicina sería capaz de alterar la estructura terciaria del receptor, y en consecuencia, se vería afectada la afinidad por la unión a dopamina (Basile V.S. et al. 2002), aunque todavía no está claro si realmente este polimorfismo afectaría la unión del receptor al ligando ni a la transducción de la señal. El primer estudio que relacionó el polimorfismo DRD3 Ser9Gly con la esquizofrenia se realizó en población francesa y asociaba los genotipos homocigotos, tanto para el alelo Ser como para el alelo Gly, con el riesgo de padecer dicha enfermedad (Crocq M.A. et al. 1992). Desde esta primera asociación, más de 30 estudios han tratado de confirmar estos resultados, pero a pesar de que la mayor parte de ellos no han sido capaces de replicar esta asociación (Szekeres G. et al. 2003, Joober R. et al. 2000), un meta-análisis en población sueca relacionó nuevamente los genotipos homocigotos (Ser/Ser y Gly/Gly) para este polimorfismo con la esquizofrenia (Jonson E.G et al. 2003). Otros estudios han reportado asociación positiva únicamente para el genotipo Ser/Ser en determinados subgrupos de pacientes o etnias (Schwartz J-C. et al. 2000, Dubertret C. et al. 1998), y otros han relacionado el alelo Ser con el riesgo de padecer dicha enfermedad (Shaikh S. et al. 1996). También se ha sugerido que la homocigosis para este polimorfismo conferiría susceptibilidad de padecer trastorno esquizoafectivo (Meszaros K. et al. 2000). A pesar de que un estudio relacionó el alelo DRD3 Ser con la susceptibilidad de padecer trastorno bipolar (Parsian A. et al. 1995), otros estudios no han hallado ninguna asociación (Shaikh S. et al. 1993, Elvidge G. et al 2001). En cuanto a la farmacogenética del polimorfismo DRD3 Ser9Gly, los datos no están claros. Algunos estudios han reportado mayor frecuencia del alelo Ser entre pacientes que no respondían al tratamiento con APs atípicos respecto a los que sí respondían (Szekeres G. et al. 2004), en cambio otros han encuentrado asociación positiva entre el alelo Gly y la Jorge Marquet peor respuesta al tratamiento AP (Joober R. et al. 2000). El trabajo de Steen V.M. et al. 1997 fue el primero en relacionar el polimorfismo DRD3 Ser9Gly con la discinesia tardía en pacientes esquizofrénicos tratados con APs. Entre los estudios realizados a posteriori, aunque algunos no han conseguido encontrar asociación positiva, la mayor parte de ellos coinciden en relacionar bien el genotipo Gly/Gly o el alelo Gly con dicho efecto secundario (Basile V.S. et al. 2002). Un reciente estudio de meta-análisis ha confirmado esta asociación (Lerer B. et al. 2000). Hay pocos estudios que relacionen este polimorfismo con la aparición de EPS agudos. Entre estos destaca el de Eichhammer P. et al. 2000, realizado en población caucásica, que encuentra asociación positiva entre el genotipo DRD3 Gly/Gly y la aparición de acatisia en esquizofrénicos que recibían tratamiento AP. El gen que codifica para el transportador de dopamina humano, también denominado SLC6A3 (solute carrier family 6, member 3) está localizado en el cromosoma 5p15.3 (Giros B. et al. 1992, Vandenbergh D.J. et al. 1992). El gen tiene más de 60 kb y consiste en 15 exones separados de 14 intrones. El V TR (variable number tandem repeat) es uno de los polimorfismos del DAT más estudiados. Está localizado en la región no codificante 3’ del gen, junto a la cola de poliA, y consiste en 40 pares de bases que se van repitiendo. Las repeticiones pueden ir de 3 a 13, aunque las de 9 (*9R) y 10 (*10R) son las más frecuentes (Vandenbergh D.J. et al. 1992). Dado que la localización de este polimorfismo no afecta a la estructura ni a la función de la proteína resultante, se ha postulado que puede tener un efecto regulatorio a nivel transcripcional y translacional ( akamura Y. et al., 1998). De hecho algunos estudios han tratado de relacionar este polimorfismo con el fenotipo del transportador DAT. Estudios in vitro (Michelhaugh S.K. et al. 2001; Fuke S. et al. 2001; Miller G.M. et al. 2002) han sugerido que el polimorfismo SLC6A3 V TR podría afectar la expresión del gen y en consecuencia la disponibilidad de la proteína, aunque los resultados referentes a la expresión de los alelos *9R y *10R son controvertidos. Recientes estudios utilizando la técnica de neuroimagen SPECT in vivo (van Dyck C. et al. 2005; Heinz A. et al. 2000; Jacobsen L.K. et al. 2000; Martínez D. et al. 2001; Lynch D.R. 2003) también han intentado relacionar este polimorfismo con la densidad del transportador en diferentes poblaciones, voluntarios sanos, alcohólicos, pacientes esquizofrénicos y pacientes con la enfermedad de Parkinson, respectivamente, obteniendo resultados discrepantes. También se han descrito diversos polimorfismos que afectan la región codificante del gen, pero la mayoría de ellos consisten en el cambio de un único nucleótido produciéndose un cambio de aminoácido conservativo (Bannon M.J. et al. 2001) Se ha intentado asociar el polimorfismo SLC6A3 V TR con diversos desórdenes neuropsiquiátricos tales como la esquizofrenia, el trastorno bipolar o el déficit de atención/hiperactividad (Greenwood T.A. et al. 2001). A pesar de que algunos estudios encuentran asociación positiva entre los genotipos SLC6A3 V TR 9/9 y 10/10 y el riesgo de sufrir esquizofrenia (Persico A.M. et al. 1997), la mayor parte de ellos no lo han corroborado, como también demuestra un reciente meta-análisis (Gamma F. et al. 2005). Otros estudios sugieren asociación entre dicho polimorfismo y el trastorno bipolar (Greenwood T.A. et al. 2001, Georgieva L. et al. 2002). En cuanto al tratamiento AP, tampoco se ha logrado establecer asociaciones significativas entre el polimorfismo SLC6A3 V TR y la respuesta al tratamiento en enfermos esquizofrénicos (Joober R. et al. 2000, Szekeres G et al. 2004). Por otro lado, también se ha estudiado la posible relación entre dicho polimorfismo y la aparición de disquinesia tardía en pacientes esquizofrénicos tratados con fármacos APs (Segman R.H. et al. 2003). Hasta el momento no se ha Jorge Marquet publicado ningún estudio que examine la posible relación con la susceptibilidad de padecer EPS. Para el gen que codifica para receptor de dopamina D4 (DRD4), localizado en el cromosoma 11p15.5, se han descrito diferentes regiones polimórficas, tanto en el promotor como a lo largo de la región codificante (Wong A.H.C. et al. 2000). Uno de los más estudiados ha sido el polimorfismo localizado en el tercer exón que consiste en la repetición dos, cuatro o siete veces de 48 pares de bases, y afecta la tercer bucle citoplasmático del receptor, por lo que se ha sugerido que podría estar implicado en la distinta afinidad de ligandos por el receptor (Wilffert B. et al 2005). A pesar de que estudios de linkage y de asociación han sugerido una posible relación entre el gen DRD4 y la esquizofrenia, la mayoría de estudios realizados no han encontrado asociación alguna (Ohara K. et al. 1996). En cuanto a la farmacogenética, se ha sugerido que polimorfismos de este gen podrían estar implicados en la respuesta al tratamiento AP (Ohara K. et al. 1996, Zalsman G. et al. 2003). Menos son los estudios que relacionan los polimorfismos del gen DRD4 con la aparición de trastornos del movimiento inducidos por dicha terapia, y los existentes no han logrado encontrar ninguna asociación (Segman R.H. et al. 2003). El gen C R1 que codifica que el receptor CB1 está localizado en el cromosoma 6q14-q1535. Este gen tiene, al menos, cuatro exones. Estudios recientes han revelado que existe una expresión diferencial en el sistema nervioso central de cinco AR m, siendo más abundantes los mensajeros que expresan el exón uno. Se han identificado, además, dos sitios alternativos para el inicio de la transcripción situados en el exón 1 y 3, respectivamente. La secuencia de inicio de la transcripción del exón 1 presenta más actividad que la situada en el exón 3. Estos datos son consecuentes con la relativamente alta abundancia de las variantes Cb1A, Cb1B, Cb1C y Cb1D, que contienen el exón 1, frente a la baja abundancia de la isoforma Cb1E, para la cual parece usarse el sitio de inicio de la transcripción del exón 336. El gen C R1 presenta varios polimorfismos a lo largo de toda su secuencia. Muchos de ellos han sido utilizados, para el estudio de la implicación del sistema endocannabinoide en diversas patologías. Dadas las relaciones encontradas en el ámbito clínico entre el consumo de cannabis y la esquizofrenia, la modulación del sistema cannabinoide sobre los sistemas de neurotransmisión implicados en la neurobiología de la esquizofrenia, en especial sobre el sistema dopaminérgico, así como la relación neuroanatómica existente entre los receptores cannabinoides y las vías dopaminérgicas, la investigación básica se ha dirigido al estudio de las relaciones entre el sistema cannabinoide y la esquizofrenia. Como ya hemos mencionado, el receptor CB1 está codificado por el gen C R135, habiéndose estudiado dos polimorfismos en pacientes esquizofrénicos: el S P 1359G/A y el microsatélite (AAT)n, que está localizado en el extremo 3’UTR del gen. Dawson en 1995 describió el primer estudio de asociación realizado en un grupo de 131 esquizofrénicos frente a 103 sujetos control de población caucasiana en el que no se encontró asociación entre el polimorfismo (AAT)n y la esquizofrenia. En el estudio realizado en población china, en 127 sujetos esquizofrénicos y 146 controles, Tsai et al. tampoco encontraron asociación entre los diferentes alelos del polimorfismo (AAT)n del gen C R1 y la esquizofrenia. En la serie de Leroy et al. en población francesa caucasiana se estudió el polimorfismo 1359G/A en 102 sujetos con esquizofrenia y 63 controles. o encontraron diferencias en la distribución alélica y genotípica, señalando una tendencia a la asociación en la distribución alélica en los pacientes con abuso de sustancias frente a los no consumidores, que consistía en una disminución de la frecuencia para el alelo 1359G en no consumidores. Ujike et al. Jorge Marquet describieron que el microsatélite (AAT)n, pero no el S P 1359G/A del gen C R1, se asociaba de forma significativa con el subtipo hebefrénico en una muestra de 121 sujetos con esquizofrenia comparados con 148 controles de población japonesa. Un estudio realizado recientemente en una muestra de 131 sujetos esquizofrénicos y 115 controles ha encontrado diferencias significativas al comparar las frecuencias para los alelos del microsatélite (AAT)n cuando se comparan esquizofrénicos no consumidores de sustancias de abuso y población control. Ahora bien, tenemos que considerar que los hallazgos negativos en la asociación de un determinado polimorfismo podrían no excluir un locus determinado como un todo, ya que es posible que variantes adicionales de ese locus puedan influir en la patogénesis de la esquizofrenia. Los estudios que buscan comprender la base genética de una enfermedad utilizan dos estrategias: (1) Tamizajes de todo el genoma: se buscan regiones cromosómicas que se hereden junto con la enfermedad en familias o que se asocien a la enfermedad en estudios de poblaciones. Tienen la ventaja de que no se requiere conocer el mecanismo fisiopatológico responsable. (2) Genes candidatos: se buscan mutaciones en genes que se supone participan en la fisiopatología de la enfermedad. En el caso de la esquizofrenia, se han buscado mutaciones en los genes que codifican para los receptores dopaminérgicos, otros recetores de neurotransmisores, enzimas, etc. Como afirma el Prof. Bolaños, los resultados de estos estudios aún son contradictorios. Aunque hay muchos resultados positivos de los tamizajes genómicos, las regiones más significativas se localizan en 1q, 5p, 5q, 6q, 6p, 8p, 10p, 13q, 15q y 18p (Prasad, 2002 y Cowan, 2002). Estudios de asociación en la población costarricense, han apoyado los resultados en el cromosoma 8p, 13q y 18p (Walss-Bass, Escamilla, Raventós, et al; 2002). Un meta-análisis de los resultados de tamizajes de todo el genoma, también confirma algunos de estos resultados (Lewis, 2003). El encontrar tantos resultados positivos puede sugerir que algunos sean falsos positivos. Sin embargo, es posible que algunos también sean reales y que reflejen la probable heterogeneidad genética de la enfermedad. Debe mencionarse que algunas de estas regiones cromosómicas también se han implicado en la etiología de la enfermedad bipolar, sugiriendo que comparten algunos genes o que la dicotomía propuesta por Kraepelin entre ambas enfermedades no es tan real. Los resultados en los cromosomas 6p, 8p y 13q son especialmente interesantes porque dentro de la región señalada se han identificado genes que presentan polimorfismos asociados a la enfermedad (Harrison, 2003 y McGuffin, 2003). Estos se mencionan a continuación: Disbindina (DT BP). Estudios de casos y controles y de parejas de hermanos afectados han mostrado una asociación entre polimorfismos en este gen y la presencia de la enfermedad (Schwab et al, 2003; Straub et al, 2002). Esta evidencia es mayor en los casos con historia familiar positiva para la enfermedad (Van Den Bogaert et al, 2003). Este gen se localiza en el brazo corto del cromosoma 6. euregulina 1. Asociaciones estadísticamente significativas han sido encontradas entre polimorfismos en el gen de la neuregulina 1 y la esquizofrenia (Stefansson, 2002; Stefansson, 2003; Collier y Li, 2003). Al igual que con el gen DT BP, Williams reporta que la asociación es mayor en los casos con historia familiar positiva. Este gen se localiza en el cromosoma 8p. G72. Se demostró una asociación entre polimorfismos en este gen y la esquizofrenia (Chumakov, 2002). Este gen se localiza en el brazo largo del cromosoma 13. Jorge Marquet Quizá el ejemplo más estudiado en la esquizofrenia es la hipermetilación en los genes REL y GAD67 en la corteza prefrontal, debida a la sobreexpresión de la D MT1 en las interneuronas corticales GABAérgicas. REL codifica para la reelina, que es una proteína importante en el desarrollo prenatal del Sistema ervioso Central y en la modulación de la expresión de las neuronas piramidales corticales en el cerebro adulto.(18) Regula la migración de las neuronas durante el desarrollo del encéfalo, resultando esencial para la correcta organización y plasticidad de la corteza cerebral.(32) GAD67 es una de las dos formas moleculares de las enzimas sintetizadoras de GABA, el principal neurotransmisor inhibitorio en humanos. La hipermetilación de estos genes favorece la represión de la transcripción, ya sea por interferencia de los grupos metilo a los promotores de la transcripción o por unión de alguna proteína MBD. El resultado es la baja producción de reelina y de GAD (67), característica típica que se ha encontrado en cerebros de pacientes con esquizofrenia. El Gen MC4R codifica al receptor de melanocortina 4, que es una proteína de 322 aminoácidos, expresada abundantemente en el núcleo hipotalámico, región implicada en el control del apetito. Es un receptor de siete dominios transmembrana, acoplado a proteínas G y que actúa mediante la estimulación del agonista alfa-MSH, provocando la inhibición de la ingesta. Los efectos mediados por MC4R se corresponden con la estimulación de vías anorexigénicas y la inhibición de las rutas neuronales orexigénicas. El Gen ADRB2: Polimorfismo asociado al gen del receptor adrenérgico ß2. Este gen participa en la homeostasis del metabolismo lipídico ya que interviene en el control de la lipólisis. Se ha demostrado que la lipólisis y oxidación de grasas es más limitada en las personas portadoras de este polimorfismo y que tienen menos capacidad para utilizar los depósitos de grasa como fuente de energía durante el ejercicio. El Gen G B3 (Polimorfismo del gen de la proteína G). El polimorfismo C825T está en el exón 10 de la subunidad Gb3 del gen que codifica para la Proteína G. El alelo T genera la aparición de una variante de splicing que pierde los nucleótidos 498 al 620 del exón 9 del transcripto primario y la pérdida de 41 aminoácidos en la proteína codificada. La presencia de este alelo fue asociado a hipertensión con un aumento de la actividad de la variante. Se ha demostrado la asociación de este polimorfismo a obesidad, ganancia de peso en gravidez e hipertensión. El Gen PPARG (Proliferador de Peroxisomas Gamma) polimorfismo Pro12Ala: gen que codifica al receptor activado del proliferador de peroxisomas gamma que pertenece a la superfamilia de receptores nucleares capaces de regular la expresión de diversos genes. Este receptor es un regulador de la diferenciación de los adipocitos y un modulador de la sensibilidad a la insulina, además de participar en la homeostasis energética. La presencia del alelo Ala12 se asocia a niveles bajos de insulina, menor índice de masa corporal, papel protector frente a la resistencia a la insulina y niveles de colesterol HDL altos. El Gen UCP2, polimorfismo –866 G/A: gen que codifica a la proteína desacoplante 2. Este gen se expresa fundamentalmente en el tejido adiposo blanco y en el músculo esquelético. Las proteínas desacoplantes, ubicadas en la membrana interna mitocondrial, actúan desacoplando la fosforilación oxidativa de la cadena respiratoria, impidiendo la formación de ATP y liberando energía en forma de calor. La sobrealimentación o la exposición al frío, desencadena en humanos y animales la denominada termogénesis adaptativa o facultativa, que permite regular el peso y temperatura corporal, parte de la cual está mediada por la Jorge Marquet activación de las UCPs. Diversos estudios indican la asociación entre el polimorfismo -866 G/A, la diabetes tipo 2 y el IMC. El alelo -866G del gen UCP2 está relacionado con un mayor riesgo de desarrollar obesidad. El Gen LEPR, polimorfismo Q223R: gen que codifica al receptor de la leptina. La leptina actúa mediante la unión y activación al receptor de leptina del hipotálamo, provocando una reducción de la ingesta y un aumento del gasto energético. Algunas mutaciones en el gen del receptor de leptina causan la aparición de obesidad precoz en ratones. Las mutaciones en el receptor de leptina son poco frecuentes en humanos, aunque se ha descrito un caso de tres hermanas con obesidad mórbida y valores de leptina altos, que tenían una mutación en homocigosis en el receptor de leptina. El alelo Arg223 en homocigosis se asocia a niveles altos de leptina, pudiendo llevar asociado una alteración en la función del receptor. Este polimorfismo está asociado con obesidad y predice un pequeño porcentaje de variabilidad en el peso y la composición corporal. El Gen PY, polimorfismo 1128T-C (Leu7Pro): gen que codifica al neuropéptido Y, que es un neurotransmisor localizado en el hipotálamo. Cuando el neuropéptido Y es inyectado en estos núcleos hipotalámicos en ratas, estimula poderosamente la ingesta de nutrientes, particularmente los de alto contenido energético, la secreción de insulina y la actividad lipoproteinlipasa del tejido adiposo, facilitándose de esta forma el anabolismo y la repleción de los depósitos energéticos. De forma global, el exceso de neuropéptido Y, a nivel hipotalámico condiciona hiperfagia, hiperinsulinemia, resistencia del tejido muscular a la insulina, disminución del consumo energético y, por tanto, el desarrollo de la obesidad. La síntesis del neuropéptido Y está estimulada por la insulina y los glucocorticoides, siendo inhibida por la leptina y los estrógenos. El alelo 7Pro, según diversos estudios, está relacionado con obesidad asociada a niveles altos de triglicéridos. El Gen CETP, polimorfismo G+279A: codifica a la proteína de transferencia de ésteres de colesterol (CETP) que facilita el intercambio de triglicéridos y ésteres de colesterol entre las partículas lipoproteicas estimulando la recuperación de colesterol. Polimorfismo G+279A del gen CETP (también denominado TaqIB). La presencia del alelo A o B1 está asociada con niveles bajos de colesterol HDL y niveles altos de actividad CETP en plasma, que contribuyen a un incremento en el riesgo de enfermedades cardiovasculares. Gen de la subunidad B3 de la proteína G – G B3: Su presencia se asocia a: · Mayor riesgo general de padecer obesidad (pertenece al grupo de “genes ahorradores”). · Antecedentes familiares con sobrepeso. El riesgo disminuye mucho con la práctica del ejercicio regular. · La presencia de estos genes viene a explicar muchos de los casos de personas que presentan una dificultad especial para perder peso con las dietas convencionales y nos orientan sobre los tratamientos más adecuados para ellas . Gen UCP2, polimorfismo –866 G/A, locus 11q13: Su presencia se asocia a: · Participa en la termogénesis adaptativa o facultativa, que permite regular el peso y la temperatura corporal. · Mayor riesgo a desarrollar diabetes tipo 2 y obesidad. · Control de niveles de Glucosa sanguínea (revisiones médicas anuales/bianuales). · Dieta adaptada para controlar el exceso de IMC. Gen PY, polimorfismo 1128T-C (Leu7Pro), locus 7p15.3 Su presencia se asocia a: Jorge Marquet · Hiperfagia, hiperinsulinemia, resistencia del tejido muscular a la insulina, disminución del consumo energético, por tanto, obesidad. · Obesidad con niveles altos de triglicéridos. · Control de los niveles sanguíneos de triglicéridos. · Dieta adaptada a cada caso para controlar el exceso de IMC, sobre todo bajas en grasas. Gen CETP, polimorfismo G+279A, locus 16q21 Su presencia se asocia a: · iveles bajos de colesterol HDL y niveles altos de actividad CETP en plasma, que contribuyen a un incremento en el riesgo cardiovascular. · Determinaciones de los niveles séricos de colesterol y fracciones. Gen MC4R, (Locus 18q22) codifica al receptor de melanocortina 4. La ausencia de este receptor produce hiperfagia, hiperinsulinemia y obesidad. Y la ausencia del gen implica que el gasto energético será inferior a la media. · Control del apetito y dietas con control de calorías. Gen PPARG (Proliferador de Peroxisomas Gamma) polimorfismo Pro12Ala, Locus 3p25 Su presencia se asocia a: · La diferenciación de los adipocitos. · Modulación de la sensibilidad a la insulina, se asocia a niveles bajos de insulina. Papel protector frente a la resistencia a la insulina. · Participa en el gasto energético. · Menor índice de masa corporal. · iveles de colesterol HDL altos. · Control de niveles de Glucosa y colesterol. Gen LEPR, polimorfismo Q223R, locus 1p31 Su presencia se asocia a: · Obesidad y predice un pequeño porcentaje de variabilidad en el peso y la composición corporal. GE ADRB2, Polimorfismo asociado al gen del receptor adrenérgico ß2. Su presencia se asocia a: · Junto con un exceso en la ingesta de hidratos de carbono, determina un riesgo 2,5 veces superior al normal de desarrollar obesidad. · Disminución de la lipólisis, oxidación de las grasas y la capacidad para utilizar los depósitos grasos como fuente de energía durante el ejercicio. Polimorfismos genéticos asociados al rendimiento deportivo como la AC T3 y la ECA y polimorfismos genéticos relacionados con la anorexia nerviosa como el receptor de la serotonina 5HT2A, el factor neurotrópico derivado del cerebro (BD F), y el de su receptor, el gen TRK2. Existe una predisposición hereditaria al riesgo cardiovascular,que viene determinada, entre otros factores, por marcadores relacionados con el sistema proteico que rige el metabolismo lipídico. A este respecto, en el marco de diversos estudios se analizaron los polimorfismos genéticos correspondientes a la apoproteína E y a la apoproteína CIII, cuyos alelos e4 y S2, respectivamente, han sido asociados a un perfil lipídico de riesgo aterogénico. Los resultados obtenidos demuestran en relación con la apoproteína CIII, que la presencia del alelo S2 no condiciona hipertrigliceridemia en la población. En cambio, el alelo e4 de la apoproteína E, estuvo asociado con un perfil lipídico de riesgo cardiovascular con cifras elevadas de LDL-c y lipoproteína A, en relación al alelo e3. Dicho alelo e4 presenta una frecuencia en la población marcadamente inferior a la existente en países con una mayor incidencia de accidentes cardiovasculares. A este respecto se podría afirmar que, independiente de la existencia de una “dieta cardioprotectora”, existe una genética en la población que también es cardioprotectora, al menos por lo que respecta a la apo Jorge Marquet E. Habiéndose descrito que la influencia de factores ambientales en el perfil lipídico puede ser condicionada por las variables genotípicas de la apo E, podría resultar de interés analizar dichas variables en los casos de hipercolesterolemia, para poder valorar la respuesta de las medidas alimentarias y de actividad física eventuales, y corregir dicha alteración lipídica. El componente genético de la resistencia insulínica (RI) ha sido ampliamente estudiado, existiendo evidencia sustancial de que las formas comunes de RI están fuertemente influidas por la herencia. Se ha observado que los parientes no diabéticos de sujetos diabéticos son más insulino-resistentes que los controles y que la variabilidad intrafamiliar de la sensibilidad insulínica es significativamente menor que su variabilidad interfamiliar. La heredabilidad de la RI, es decir, la proporción de la variación fenotípica total atribuible al efecto aditivo de genes, se ha estimado a través de estudios de gemelos y de pedigríes en 60% para la RI y 35-54% para la insulinemia. Tanto la RI, la diabetes tipo 2, como la obesidad son condiciones poligénicas y multifactoriales. Dentro de los múltiples genes estudiados en relación con su expresión fenotípica, el polimorfismo de FABP2 es uno de los genes candidatos mayores asociados consistentemente con RI y obesidad. Las FABP constituyen una familia de proteínas citoplasmáticas involucradas en el transporte y metabolismo intracelular de ácidos grasos (AG) de cadena larga. La familia de proteínas ligantes de AG está formada por más de veinte proteínas que han sido identificadas y numeradas de acuerdo a su tejido de expresión, incluyendo la FABP intestinal específica o FABP2. Su expresión es regulada por factores hormonales, factores de transcripción y factores ambientales como la composición de la dieta. La FABP2 participa en la transferencia y metabolismo intracelular de AG. El gen para la FABP2 se expresa solamente en las células del epitelio absortivo columnar simple del intestino delgado, donde la FABP2 transporta AG desde la membrana plasmática luminal hasta el retículo endoplásmico rugoso. Una vez allí, los AG son esterificados con el glicerol-3-fosfato para formar triglicéridos (TG), los que se almacenan dentro de los quilomicrones para ser transportados posteriormente por el plasma. La localización del gen que codifica la proteína FABP2 fue descrita por primera vez en 1987 por Sparkes y cols, en la región cromosomal 4q27-4q318. La proteína FABP2 es una pequeña proteína citosólica compuesta de 131 aminoácidos con un peso molecular de 15 KDa5. Su estructura terciaria está formada por 10 bandas beta hidrofóbicas, las cuales semejan un cilindro semi-aplanado abierto en uno de sus extremos y cerrado en el extremo opuesto por 2 hélices alfa. En el interior del cilindro, las unidades beta son el sitio de unión específico del AG de cadena larga, capaz de unir una molécula del ligando a través de la interacción de fuerzas hidrofóbicas y electroestáticas. La afinidad con el ligando depende de la afinidad del AG a las cadenas laterales de las unidades beta de la proteína. Aunque su papel fisiológico aún no está perfectamente aclarado, las hipótesis sobre las funciones de las FABPs incluyen la neutralización de los AG en el citosol, minimizando sus efectos tóxicos en la célula al evitar interacciones con membranas o solutos celulares. Además, regularían la síntesis y secreción lipídica en las células intestinales, probablemente influyendo sobre el transporte intracelular de AG hacia organelos celulares. Por otro lado, participarían en la modulación génica a través de señales de transducción lipídicas. Las FABPs, como transportadores celulares, transportan hacia el núcleo lípidos regulatorios, influyendo en la expresión génica de PPAR. Los AG poliinsaturados de cadena larga actúan como ligandos del PPARg2 y otros receptores de la familia de los PPAR; estas uniones son capaces de inducir o reducir la diferenciación de Jorge Marquet los adipositos. La absorción diferencial de AG puede influir en la composición fosfolipídica de la membrana celular contribuyendo al estado de leve inflamación crónica que acompañan a la RI y patologías derivadas. Estudios efectuados in vitro, con células humanas de carcinoma de colon (Caco2), han demostrado que la variante Thr54 tiene el doble de afinidad por ácidos grasos de cadena larga que la forma nativa y que secreta ésteres de colesterol y TG en forma más eficiente que la forma Ala54Ala12. Otros estudios efectuados in vitro, en células yeyunales de intestino humano, heterocigotos para la variación Ala54Thr, mostraron que la síntesis y secreción de triglicéridos fue significativamente mayor en ellas comparadas con la variante nativa. El polimorfismo de FABP2 más frecuente y extensamente estudiado es la sustitución de alanina (Ala) por treonina (Thr) en el gen de un nucleótido en el codón 54 del exón 2. El producto de esta variante del gen, la variante Ala54Thr de la FABP2, tiene alterada la función y ha sido asociado con RI y alteración de la oxidación de los ácidos grasos. Los polimorfismos genéticos de FABP2 se han estudiado extensamente en cuanto a su asociación con obesidad, diabetes tipo 2 y RI5. Se trata de una mutación relativamente frecuente, con frecuencias alélicas de 30 a 40% en las poblaciones estudiadas. En indios Pima se encontró una frecuencia de 0,3114, en coreanos 0,3415, en japoneses 0,3516, en suecos 0,3017, en franco-canadienses 0,3110, en aborígenes canadienses 0,35%18, en mujeres obesas chilenas 0,4019, en ancianos chilenos 0,3920, en mapuches 0,3221 y en aymaras 0,18%. La distribución de los genotipos es similar en los diferentes grupos estudiados, con la excepción del grupo de aymaras estudiado por Pérez y cols, en los cuales se encontró la más baja frecuencia alélica descrita hasta la fecha. Las manifestaciones fenotípicas sobre el metabolismo lipidíco y glucídico, asociadas a la variante 54Thr, no son comparables ni concluyentes en las diferentes publicaciones. Ello, probablemente, se debe a que las metodologías utilizadas para determinar RI difieren entre un estudio y otro -siendo el HOMA y la insulinemia los más utilizados- o bien a tamaños muestrales insuficientes. Por otra parte, la interacción genético/ambiental es de especial relevancia en la etiopatogenia de la RI y la diabetes tipo 2. La dieta, la falta de actividad física, la composición corporal, la obesidad y el sobrepeso son factores de riesgo independientes para diabetes y RI. Ello hace muy difícil la comparación de estudios cuyos resultados podrían estar sesgados si estos factores confundentes no se han considerado en el diseño y análisis. En indios Pima no diabéticos se evidenció asociación del polimorfismo Thr54 con insulino resistencia, aumento de la concentración de insulina y de la oxidación de ácidos grasos en ayunas, pero sin cambios en el peso corporal. En mejicanos-americanos se encontró asociación entre este polimorfismo y aumento de la insulinemia de 2 hs. postcarga de glucosa. En población aborigen canadiense, se encontró aumento del IMC y TG en ayunas en portadores del alelo Thr5418. En hombres coreanos sanos, el polimorfismo Thr54 de la FABP2 se asoció con aumento de la oxidación de AG y de niveles de insulinemia basal, aunque no se observó incremento en la absorción de los AG. En estudios efectuados en hombres japoneses, por Yamada y cols, el alelo Thr54 mostró asociación con dislipidemia e insulinorresistencia y aumento de la grasa abdominal en homocigotos para Thr54. Sin embargo, estudios efectuados por Ito y cols, en 1999, en japoneses diabéticos y no diabéticos no encontraron asociación con diabetes. Recientemente, Takakura y cols, han repetido un resultado similar en mujeres japonesas obesas, donde se observa asociación entre el alelo Thr54 con obesidad y mayor diámetro de cintura. Otros estudios en asiáticos, como los realizados por Xiang y cols en 1999, en chinos Jorge Marquet diabéticos y no diabéticos, solo demostraron disminución de grasa femoral en portadores del alelo Thr54 en diabéticos. Estudios en población afroamericana, como los de Lei y cols, no pudieron demostrar ninguna asociación entre Thr54 e hiperinsilunemia, diabetes u obesidad. Las investigaciones realizadas en poblaciones de origen caucásico también han sido contradictorias. En un estudio en sujetos caucásicos americanos sanos, se encontró que el polimorfismo Ala54Thr de FABP2 se asoció con RI y disminución de la sensibilidad insulínica en comparación con el alelo nativo, pero sin disfunción de las células beta del páncreas. El estudio de Albala y cols, realizado en 63 mujeres chilenas premenopáusicas obesas, encontró asociación del alelo Thr54 con obesidad, además de insulina plasmática de ayuno elevada en homocigotos Thr54Thr. Sin embargo, estudios realizados en poblaciones europeas no han encontrado asociación con RI. Asimismo, en franco-canadienses obesos la mutación no contribuyó significativamente a la obesidad ni al hiperinsulinismo. Desde el punto de vista del metabolismo lipídico, las asociaciones encontradas también son contradictorias: mientras en población caucásica de Finlandia y en escolares japoneses la variante genética no ha sido asociada a obesidad o alteración en el metabolismo lipídico o glucídico, en otros estudios se ha observado asociación entre el alelo Thr54 y colesterol LDL bajo. o obstante, la asociación entre Thr54 y perfil lipídico es incluso contradictoria en estudios en familias con hiperlipidemia e hipercolesterolemia. Publicaciones recientes han examinado el rol del polimorfismo Ala54Thr FABP2 sobre algunos parámetros del síndrome metabólico, encontrándose una modesta alza en la presión arterial diastólica y en el colesterol LDL para los homocigotos Thr54Thr; también este genotipo se asoció a un leve incremento máximo del grosor de la capa íntima media de las carótidas en hombres. Según las hipótesis postuladas por Baier y cols, la asociación del polimorfismo a RI y diabetes tipo 2 se explicaría por una hipertrofia de los adipocitos producido por el aumento de la absorción de grasa dietaria, asociado a un balance calórico positivo. En este adipocito hipertrófico se produciría la disminución subsecuente de la densidad de receptores de insulina en su membrana, lo cual llevaría a RI de las células adiposas, alterando la glicólisis, disminuyendo la esterificación de ácidos grasos y permitiendo que ellos pasen al torrente sanguíneo. El incremento de los ácidos grasos circulantes aumenta la gluconeogénesis hepática, cuyo producto es almacenado como glicógeno o liberado a la sangre. También se podría producir un acúmulo lipídico en el miocito, aumentando la insulinorresistencia y el hiperinsulinismo compensatorio, lo que finalmente llevaría a disfunción de las células beta pancreáticas y a la elevación de la glucosa plasmática. uestros estudios sugieren que la presencia del polimorfismo A54T se asocia en forma independiente de la obesidad con un aumento de citoquinas inflamatorias contribuyendo de esta manera al leve estado inflamatorio crónico que se observa en la obesidad y que se asocia a RI. Ello podría explicarse por absorción diferencial de los ácidos grasos polinsaturados n-6, aumentando el valor de la relación n-6/n-3, los cuales provocan mayor respuesta de citoquinas inflamatorias asociadas a disminución de la sensibilidad a la insulina. Otro aspecto que también ha sido evaluado en relación a la presencia del polimorfismo 54T es la absorción diferencial de AG. Un estudio efectuado en ratas por Richieri et al en 1994, demostró mayor afinidad de FABP2 por ácido palmítico, sugiriendo que la afinidad de la proteína que contiene Thr cambia según el tipo de ácido graso ingerido. Agreen y cols, relacionan la presencia del alelo Thr54 con la absorción diferencial de ácidos grasos ingeridos, encontrando un incremento significativo en Jorge Marquet quilomicrones y VLDL posterior a la carga de AG de carbonos 14-18 en comparación a homocigotos Ala. Asimismo, en sujetos homocigotos para el alelo Thr, se ha encontrado una mayor trigliceridemia asociada a una respuesta alterada de insulina post-prandial. Recientemente, el estudio de la composición de quilomicrones postcarga oral de diferentes ácidos grasos, mostró absorción diferencial en portadores de la mutación Thr54 sólo para ácido oleico, no así para ácidos grasos de cadena corta o mediana. Sin embargo, a pesar de que estos resultados resultan muy llamativos desde la perspectiva de la posible interacción dieta-genotipo, algunos estudios previos diseñados en modelos animales transgénicos para este mutante no mostraron igual asociación con la absorción de lípidos. Por otra parte, investigaciones recientes sugieren la asociación de Ala54Thr, con una variante ligada al promotor de FABP2 que alteraría su expresión, de tal forma que en algunos casos este último polimorfismo podría ser el responsable del fenotipo ligado a variantes de FABP2. La obesidad, la RI y la diabetes tipo 2 corresponden a entidades complejas tanto desde el punto de vista genético, como metabólico. La gran cantidad de genes involucrados, así como su heterogeneidad, hacen muy compleja su evaluación. La variación interindividual en la respuesta metabólica a dietas y ejercicio, hace que la evaluación de determinados genes candidatos, que tienen variantes comunes funcionales en la población general, puedan ser determinantes en las diferencias interindividuales de la respuesta a los componentes de la dieta, como la grasa dietética y la fibra. La FABP2 es una proteína intracelular expresada sólo en el intestino delgado e involucrada en la absorción y transporte intracelular de ácidos grasos de cadena larga. Los portadores del alelo Thr54 en FABP2 tienen el doble de afinidad por ácidos grasos de cadena larga que aquellos con la forma nativa de la FABP2. El aumento del flujo de ácidos grasos dietarios en la circulación puede llevar a una alteración de la sensibilidad del metabolismo de la glucosa a la insulina, lo que avalaría el papel de la variante Ala54Thr de la FABP2 en la etiología de desórdenes metabólicos. En muchos grupos poblacionales se ha investigado una asociación entre polimorfismo de FABP2 y trastornos metabólicos y, aunque los resultados no son concluyentes, en general se ha observado relación con RI o sus consecuencias metabólicas. Sin embargo, considerando que los trastornos metabólicos mencionados (RI, alteracion del metabolismo de la glucosa, obesidad, dislipidemia) son condiciones que se han ligado a varios genes candidatos, la evidencia de asociaciones causales para FABP2 ligadas a respuestas adaptativas en enfermedades complejas como las descritas, debe ser analizada en el contexto de la interacción entre múltiples genes, donde la epistasis genética y la interacción genambiente son cruciales. Es por ello que, en la práctica actual, la determinación del polimorfismo Ala54Thr de FABP2 no tiene aplicación para establecer el riesgo de obesidad e insulinorresistencia en la población. umerosos estudios han permitido en el curso de los últimos años reconocer los aspectos genéticos determinantes del autismo. Estudios en gemelos muestran la alta heredabilidad de esta condición, que exhibe una concordancia entre el 36% y 95% entre aquellos monocigóticos o idénticos, que comparten el 100% del material genético, versus los gemelos no idénticos o dicigóticos, que comparten el 50% del material genético que coinciden en un 3-6%. Una vez descartada alguna etiología específica, se estima que los riesgos de repetición en hermanos es del 28%, es decir 100 veces superior al riesgo de la población general, 4% de ellos muestra una alteración social severa, y un 5.3% otro TGD. Estos riesgos varían en función de otros aspectos como el sexo del probando, la coexistencia con dismorfias Jorge Marquet leves, y la presencia o no de otros familiares igualmente comprometidos. Determinar la etiología subyacente resulta de significativa importancia por numerosas razones. 1.- Permite establecer un diagnóstico, contribuyendo a predecir un pronóstico evolutivo con cierto grado de certeza. 2.- Posibilita la estimación de los riesgos de recurrencia para futuros hermanos y demás miembros de la familia. 3.- Permite la selección de estudios complementarios necesarios en la confirmación de un diagnóstico presuntivo, como en el adecuado manejo evolutivo de patologías específicas. 4.- Contribuye en la orientación del abordaje terapéutico. 5.- Posibilita la contención emocional de los padres, frente a una patología crónica, invalidante, y de gran impacto afectivo-emocional. Usualmente un 10% de los pacientes puede tener un diagnóstico etiológico presuntivo solamente mediante la evaluación dismorfológica y el relevamiento de los antecedentes familiares y personales. En el 10-30% de los casos el diagnóstico etiológico es asequible con la utilización de otras técnicas complementarias. Una detallada historia clínica con un pormenorizado examen físico llevado a cabo por personal médico entrenado en dismorfología, estudios de citogenética preferentemente con técnicas de alta resolución de bandas, y en ocasiones con técnicas de marcación especial mediante sondas específicas (FISH), estudios moleculares específicamente orientados hacia una patología en particular, y la evaluación del S C mediante estudios por imágenes, que permiten detectar alteraciones estructurales aun en ausencia de signos neurológicos, constituyen los estudios que se requieren para completar la evaluación de un paciente con esta patología. Actualmente, el correcto abordaje de estas entidades ha permitido diferenciar dos grandes grupos: GRUPO 1) Formando parte de la expresión de Síndromes o entidades conocidas, estos son el 16-20% de los casos: S. Cromosómicos, S. Monogénicos y S. teratogénicos. GRUPO 2) Formas no sindrómicas que representan casi el 80% restante cuya etiología obedece al efecto combinado de múltiples genes o etiología poligénica. Grupo 1: Formas sindrómicas 1. A) Cromosómicos: tanto aberraciones numéricas como estructurales han sido reconocidas como causantes de cuadros malformativos con retardo mental y autismo. Aberraciones numéricas: Síndrome de Down o trisomía del par 21 presenta una coincidencia con autismo del orden del 5-10%, lo que representa un riesgo 25 veces superior al de la población general. Síndrome 47, XYY reconocido ya en 1968, posee una prevalencia de 1: 1000 R varones. Si bien esta cifra es importante existe un sub-diagnóstico de esta entidad por la falta de elementos de diagnóstico fácilmente detectables en la primera infancia. Los jóvenes y adultos presentan una talla final que supera en 10-12 cm. Los valores normales. La presencia de dificultades en el aprendizaje es detectada en la escuela primaria, especialmente en la lecto-escritura. Severos trastornos emocionales y sociales incluyendo el Síndrome de Asperger ha sido reportado. Síndrome de Turner o 45, X0 que muestra en un tercio de los casos claro perfil compatible con el Espectro autista. Todas estas situaciones requieren un abordaje terapéutico especial, diferente al propio de la patología en sí mismo, por lo que su completa identificación es fundamental los efectos de lograr un adecuado manejo del paciente. Síndrome de Pallister Killian o Tetrasomía 12p, estos niños con un fenotipo claramente identificable por el ojo entrenado en dismorfología, presentan retardo Jorge Marquet mental, usualmente profundo, un patrón de comportamiento que encuadra perfectamente en el espectro autista; entidad esta que solamente puede reconocerse mediante estudios citogenéticos en cultivo de tejidos distintos a los linfocitos sanguíneos, de donde usualmente desaparecen antes del nacimiento. Aberraciones estructurales: Síndrome de Angelman (SA) (MCK #105830): producido en un 70% de los casos por deleción de la región crítica en el cromosoma 15q13 de origen materno, 7% por Disomía uniparental (DUP) paterna, 3% por defectos en la zona específica de impronta genómica ubicada en esa región y 11% otras mutaciones como UBE 3 A. Presenta un síndrome conductual característico con risa inmotivada, aspecto feliz, hiperactividad, hábito de pica, movimientos estereotipados especialmente de manos. Retardo mental, epilepsia con anormalidades electroencefalográficas orientadoras, desorden motor, torpeza motriz y marcha atáxica. Síndrome de Prader Willi (SPW) (MCK# 176270), producido en un 70% de los casos por la deleción de la misma región del cromosoma 15q13 de origen paterno, 25% la DUP materna y 2-5% las mutaciones de la zona que regula el imprinting en esa región del genoma. Estos niños suelen mostrarse como severamente hipotónicos en los primeros 18 meses de vida, desarrollando progresivamente un fenotipo conductual reconocido, con apetito voraz con falta de sensación de saciedad y obesidad progresiva secundaria. Suelen mostrar desorden afectivo bipolar, con componentes sicóticos, depresión, ansiedad, o trastorno obsesivo compulsivo. Se han descripto también trastornos del espectro autista con déficit del lenguaje, y de la comunicación e intereses restringidos. Estos aspectos no se correlacionan con el grado de compromiso del intelecto, pero sí lo hacen con el mecanismo de producción, ya que aquellos pacientes cuya causa era la DUP o la mutación del centro de imprinting eran más proclives a desarrollar características propias de un TGD. Otros defectos en esta región, duplicaciones, no vinculables con el SPW o SA dan cuenta de cuadros dismorfológicos diferentes en ocasiones asociados con autismo. Deleciones del cromosoma 22q conformando el Síndrome de DiGeorge (McK# 188400), el Síndrome Velocardiofacial (McK #192430) y otras entidades relacionadas, constituyen la deleción intersticial humana más frecuente, abarcando una zona que contiene cerca de 12 genes contiguos. Se caracterizan por la asociación de defectos cardíacos cono-truncales, dismorfias faciales y otras malformaciones que comprometen en mayor o menor medida los derivados de las bolsas faríngeas embrionarias. Pueden presentar inmunodeficiencia, hipocalcemia, paladar hendido o insuficiencia velopalatino, con retardo madurativo global y un fenotipo conductual que puede variar entre el déficit atencional, trastornos del espectro autista, anomalías de la interacción social, desorden del humor, ansiedad y psicosis en la adolescencia y adultez. Síndrome de Williams (SW) (McK #194050) debido a la deleción de genes contiguos a nivel del cromosoma 7q11.23. Su fenotipo característico con un perfil cognitivo típico es la consecuencia de la haplo-insuficiencia de unos 20 genes, entre los que se encuentra el gen de la elastina. Si bien suelen ser hipersociables, no tienen adecuado contacto social con pares, suelen mostrar perseveraciones, estereotipias, ansiedad y berrinches. Si bien no es lo habitual, la asociación entre SW y trastornos del espectro autista ha sido reportada por diversos autores. Estas aberraciones cromosómicas estructurales, que pueden estar asociadas a cuadros del espectro autista, fácilmente identificables por la evaluación médico clínica, son muchas veces confirmadas mediante técnicas de FISH con sondas fluorescentes Jorge Marquet específicas. Recientemente la implementación de nuevas técnicas citogenéticas como la CGH o Hibridación genómica comparativa mediante microarrays, permite descartar anomalías cromosómicas (duplicaciones o deleciones) de porciones extremadamente pequeñas de los cromosomas (100 Kb), la que suelen escapar a la identificación mediante otros estudios. Estas técnicas prometen ampliar nuestra capacidad de despistaje diagnóstico de anomalías cromosómicas submicroscópicas. 1. B) Monogénicos o mendelianos: Síndrome de X-frágil (SFX) o de Martin Bell (McK # 300624), Si bien en varones con un fenotipo específico con o sin antecedentes familiares claros este síndrome es fácilmente sospechado, frente a varones o mujeres con trastornos del espectro autista sin causa clara debe descartarse el SFX, ya que el no reconocerlo determinará un inadecuado asesoramiento genético familiar. Producido por la expansión progresiva de una isla del trinucleótido CGp, ubicada en el extremo 5´ o proximal del gen FRM1. Dicha isla en la población normal presenta entre 6 y 54 repeticiones, los individuos permutados con 55 a 200 repeticiones y los afectados con mutación completa tienen más de 200 repeticiones al tiempo que la región se encuentra anormalmente metilada, lo que inhibe la trascripción del gen y origina la ausencia de la proteína FRMP. El cuadro clínico suele ser claro en varones con retardo mental moderado a severo, mientras que las mujeres pueden presentar un amplio espectro clínico desde la normalidad, trastornos de aprendizaje, trastornos del espectro autista, hasta el RM severo. La comorbilidad de SFX con TGD se ha estimado entre el 7 y 25%. Recientemente Hayashi et al., en un interesante trabajo observaron una mejoría del comportamiento, disminución de estereotipias y ansiedad entre otros aspectos, en ratones knockout FXS al inhibir una kinasa p21 (PAK) la cual tiene un rol crítico en la polimerización de la actina y en la morfogénesis de las espinas dendríticas. Dicha proteína actúa en relación directa con la proteína FMRP. Síndrome de Sotos (McK #117550), caracterizado por sobre-crecimiento, conformación cráneo-facial característica, y retardo mental. Suele presentar trastornos en el lenguaje tanto en su iniciación tardía, inadecuada en cantidad y calidad, como trastornos en la articulación de la palabra atribuida a su conformación bucal y posición dentaria. El defecto molecular es identificable en un 80-90% de los casos como debido a mutaciones del gen SD1 ( uclear receptor SET domain containing protein) (Locus en cromosoma 5q35) (McK *606681). Complejo Esclerosis Tuberosa (McK #191100) debido a mutaciones en el locus génico TSC1 en el cromosoma 9q34 (McK* 605284) y en el TSC2 ubicado en el cromosoma 16q13.3 (McK* 191092). Caracterizado por la presencia de manchas hipocrómicas, adenomas sebáceos, en muchas ocasiones este complejo se asocia a retardo mental, epilepsia, trastornos de conducta y trastornos del espectro autista. Los pacientes con mutaciones del gen TSC2 muestran una enfermedad más severa, con mayor frecuencia de convulsiones, incluyendo espasmos infantiles, mayor compromiso cognitivo, retraso madurativo y mental, y mayor ocurrencia de autismo. El defecto molecular subyacente determina un incremento en los somas neuronales y de las dendritas sinápticas con anomalías en las sinapsis glutamínicas, especialmente en áreas frontales y temporales. En ambos tipos la asociación con autismo se reporta en un 40-70% de los casos. En el grupo de pacientes con autismo, esta causa constituye usualmente un 1-4% de los mismos. En nuestra casuística estuvo presente en el 3% de los casos. Otras entidades menos conocidas Jorge Marquet o frecuentes como el Síndrome de Cornelia de Lange (McK #122470), el Síndrome de iikawa Kuroki (McK 147920), el Síndrome de Ohdo (McK 249620), y el Síndrome Acrocalloso (McK *606681), pueden ser evidenciables entre los niños con autismo, y su correcta identificación en la consulta genética permitirá orientar los estudios médicos a fin de identificar la entidad en cuestión, posibilitando el asesoramiento de las familias en forma adecuada. 1. C) Factores ambientales: han sido observados como causantes del espectro autista, generalmente insultos prenatales entre los que deben destacarse las infecciones por: rubéola, CMV y toxoplasmosis, siendo la rubéola una entidad claramente prevenible a través de la vacunación. Sin duda, el alcohol constituye el grupo más prevalente y más fácilmente erradicable mediante campañas de educación que adviertan a la población en riesgo sobre su potencial efecto teratogénico del comportamiento. Otros factores como los antiepilépticos, ácido valproico, sustancias abortivas como el Misoprostol, los sucedáneos del ácido retinoico usado en el tratamiento del acné, y los inhalantes como el benceno o el tolueno, ya sea por uso laboral o como droga alucinógena, muestran efectos sobre el desarrollo temprano del tejido nervioso que se traduce luego en trastornos del desarrollo temprano como retardo mental y autismo. Grupo 2) Formas no sindrómicas Este grupo constituye aproximadamente, según diversos autores, el 84% de los pacientes con el espectro autista. Múltiples estudios han permitido estimar numerosas teorías sobre su etiopatogenia. Es claro que no responden a un modelo monogénico clásico. Casi un 25% de ellos muestra asociación con rasgos dismórficos, usualmente menores, no presentes en sus padres sanos, que indicarían efectos ambientales que afectaron el desarrollo embrionario temprano. Este hallazgo representa un factor predictivo negativo respecto a la respuesta terapéutica, ya que usualmente estos niños responden peor al tratamiento que aquellos en los que no es posible detectar dismorfias evidentes. La ocurrencia de microcefalia en estos casos, tiene también un valor predictivo de mal pronóstico respecto al tratamiento, no así la macrocefalia que no muestra correlación con la respuesta terapéutica. A partir de las pruebas moleculares y epidemiológicas, la teoría más aceptada es la del efecto Poligénico: con Heterogeneidad genética, es decir que defectos en distintos genes pueden producir un fenotipo semejante, estimándose que una veintena de genes podrían estar involucrados, y Heterogeneidad alélica, defectos en un mismo gen pueden producir variantes del fenotipo. Las metodologías utilizadas para evidenciar genes candidatos han arrojado numerosas evidencias aunque resta aún por comprender mucho más. Distintas regiones del genoma han sido identificadas, como la ubicada en el cromosoma 7q designada AUTS1, donde podrían haber más de 2 genes candidatos. Otras regiones que muestran evidencias significativas son: 2q, 17q, 15q, 21q entre los más destacados. Con la intención de facilitar los estudios que permitan identificar genes candidatos, existe fuerte coincidencia en la necesidad de mejorar la selección de las muestras a ser estudiadas, estableciendo criterios más estrictos respecto a las distintas variables fenotípicas tanto físicas como conductuales. En tal sentido grandes avances se lograron al homogeneizar el muestreo de pacientes de acuerdo a la presencia o no de lenguaje verbal, la edad de emisión de la primer palabra o la primer frase, la presencia de estereotipias, la historia de regresión en las pautas madurativas adquiridas, el sexo de los probandos, el tamaño del perímetro cefálico, normal, macro o microcefalia, entre los más utilizados. A partir de estos hallazgos y de la búsqueda racional de posibles genes Jorge Marquet candidatos por el reconocimiento de las funciones que podrían desempeñar en el autismo, se han podido reconocer genes relacionados con el fenotipo en cuestión. Fenotipo intermedio: En función de lo antes expuesto es posible comprender la diversidad de fenotipos y la existencia de fenotipos intermedios, producto tal vez de la acción combinada de algunos de los genes causantes del fenotipo completo o más severo. Estos sujetos tienen cierto compromiso social, de la comunicación, con conductas repetitivas, pero de un modo más sutil por lo que no es posible su encuadre en el espectro autista clásico. Algunos de los familiares de niños autistas suelen mostrar estas características, habiendo sido reconocido en un 12-25% entre familiares y en un 50% entre padres de probandos. Síndrome de Asperger (SA) Definido como una alteración grave y persistente de la integración social; intereses restringidos y actividades repetitivas según el DSM IV1, con una incidencia estimada en la población general de 2.5/10.0005, este síndrome se diferencia del trastorno autista por la ausencia de retraso significativo en el desarrollo cognitivo y del lenguaje. El compromiso en la interacción social se manifiesta por compromiso en la comunicación no verbal, contacto ocular, gestos de intención social, incapacidad para establecer relaciones apropiadas con sus pares, hipo espontaneidad y ausencia de reciprocidad social. Sus patrones de comportamiento se expresan por intereses restringidos, conductas estereotipadas, obsesiones, preocupaciones absorbentes por un tema, adhesión inflexible a rutinas, estereotipias y preocupaciones por partes de objetos. En general no hay retraso importante en el desarrollo del lenguaje, incluso éste puede ser extremadamente rico aunque falto de interés comunicativo, lo que puede no ser observado por la familia tempranamente. Tampoco tienen compromiso cognitivo. A diferencia del síndrome autista los pacientes con SA si bien son socialmente aislados no desconocen la presencia de otros, aunque el acercamiento a sus pares en general no es el apropiado. Pueden mantener conversaciones, aunque se interesan en especial en sus propios temas sin dar gran importancia al interés del interlocutor, incluso si éste cambia el tema ellos regresan al de su interés, aunque esto no lleve a ninguna conclusión. Si bien son solitarios y pueden autodefinirse como tales, son conscientes de sus dificultades para hacer amigos, lo cual en la vida adulta puede llevarlos a trastornos del humor y depresión. Dada su ausencia de espontaneidad y sus dificultades para comprender emociones e intenciones en forma espontánea o intuitiva; tienen que observar y entender los mismos para responder adecuadamente de manera formal y adecuada, lo que les lleva tiempo y al aprenderlo pueden cumplir con reglas sociales aunque rígidamente. Si bien el lenguaje oral está comprometido, este es diferente a las formas de autismo más severo. En el SA se observa un compromiso en la prosodia, especialmente en dar énfasis a las emociones, cambios de humor, etc. Pueden tener compromiso en la fluencia e incluso no modular la voz de acuerdo al entorno. Pueden tener estereotipias verbales, por ejemplo repetir exactamente monólogos de TV Muchas veces y de acuerdo a su edad pueden tener diversos temas de interés como hacer puzzles; pueden tener habilidades musicales o profundizar en temas como los dinosaurios, la geografía, el universo, etc. Incluso es aceptado que los temas de interés pueden ir cambiando e incluso dependen del entorno, de la utilidad del mismo, y del abordaje terapéutico. Muchas veces los familiares pueden influir en la elección de un tema. Las personas con SA pueden desarrollar conductas agresivas, en especial cuando no se cumplen rutinas establecidas como horarios de Jorge Marquet comida, itinerarios usuales para llegar a un lugar, etc. En la adolescencia pueden deprimirse al sentirse aislados e incapaces de tener una interacción social adecuada. Si bien las personas con SA no se curan tiene en general una mejor evolución que los autistas de bajo rendimiento, especialmente si sus habilidades especiales les permiten integrarse a un trabajo para su subsistencia independiente; no obstante, estas situaciones son difíciles de lograr. Asperger en su descripción original en 1944 ya hizo referencia a características similares en familiares, especialmente en padres. Esta predisposición familiar fue más recientemente considerada, siendo hoy estimada como la condición psiquiátrica con mayor heredabilidad. Se ha descrito en asociación a varios síndromes genéticos como síndrome 47, XYY, síndrome de Williams, y síndrome de Sotos, entre otros. Algunos genes han sido mapeados en autosomas como el ASPG 1: 3q 25-27 (McK 608638), el ASPG 2:17p 13 (McK 608631) y al ASPG 3: en 1q21 – 22 (McK 608631). En el cromosoma X: ASPGX 1 (McK 300494) por mutación del gen euroligin 3 (McK 300336), en Xq13. Y ASPGX 2 (McK 300497) por mutación del gen euroligin 4 (McK 300427) en Xp22.33.(54-58). Trastorno generalizados del desarrollo no especificado (TGD- OS) Según el DSM IV1 el TGD- OS se lo define como una alteración grave y generalizada del desarrollo de la interacción social; de las habilidades de la comunicación verbal y no verbal, o cuando hay intereses restringidos o actividades estereotipadas que no cumplen con el diagnóstico de un trastorno específico del desarrollo o esquizofrenia o trastorno de la personalidad, por lo cual sería un diagnóstico de exclusión más que un patrón diagnóstico específico. La frecuencia de TGD- OS en la población general se estima en 15/10.0005. En realidad si consideramos al síndrome autista como un espectro, podríamos poner al TGDOS como una forma más leve diferenciándose del Síndrome Asperger por su mejor nivel cognitivo, su mejor desarrollo del lenguaje y la torpeza motriz presente en el mismo. En el caso del autismo muchas veces la diferencia es difícil de evidenciar e incluso, dado que niños autistas al crecer mejoran sus habilidades cognitivas y sociales, en un momento podían ser autistas y al observarlos más adelante entrar en el diagnóstico de TGD - OS. Luego de haber analizado estos tres subtipos de TGD creemos que el reconocimiento de los diversos subtipos posibles será fundamental para la investigación, ya que diversos patrones, cognitivos y conductuales podrían responder a diversas bases genéticas. Un correlato neurobiológico posible de la hipersistematización podría ser la hiperconectividad, la cual podría tener una explicación en los hallazgos descriptos por Casanova et al. en cerebros de 9 personas autistas fallecidas, en quienes encontraron un número aumentado de minicolumnas con menor número de neuronas en cada una de ellas, siendo las mismas más pequeñas con menor espacio para proyecciones gabaérgicas con la consecuente disminución del GABA. Estos hallazgos serían coincidentes con las teorías de la inhibición gabaergica en la génesis del autismo, relacionadas con el cromosoma 15, donde se encuentran tres subunidades de genes receptores del GABA, y el cromosoma 3, en el cual se identificó el gen Gat 1 que sintetiza una proteína que trabaja con el GABA. Esta anormalidad en las minicolumnas podría generar mayor especificidad con menor generalización y en consecuencia generar una hipersistematización responsable de conductas repetitivas, perseveraciones y una débil coherencia central. La conectividad entre neuronas es fundamental tanto a nivel focal y como a distancia para desarrollar verdaderas redes neuronales. Un aspecto interesante a Jorge Marquet considerar, son las observaciones de trastornos en la empatía y en la sistematización en padres y familiares cercanos de individuos autistas. Síndrome de Rett: Mutaciones MECP2 Más de la mitad de las mutaciones, que son ciertamente muy numerosas, se producen en alguna de estas dos regiones o en la porción intermedia, siendo usualmente el X paterno el más comúnmente afectado. Esta proteína se une al AD , más concretamente al dinucleótido CpG, actuando como mediador en la represión de genes. Algunas de las mutaciones del gen producen proteínas que conservan cierta funcionalidad, lo que permite explicar los casos descritos en varones y otras formas clínicas menos graves del SR e incluso cuadros clínicos de retardo mental, epilepsia y autismo sin las características propias del SR94. Otros casos en varones son el producto de mosaicismos somáticos del gen, que muestran un cuadro semejante progresivo pero no letal. También se ha descrito SR en personas con cariotipo 47, XXY o varones 46, XX (sexo reverso). Weaving describió recientemente formas precoces y atípicas debidas a las mutaciones en un segundo gen posiblemente responsable, el CDKL5 Cyclin-dependent kinase like 5, ubicado en el Xp22. (McK 3000203). La confirmación del diagnóstico en todo paciente en que se sospeche SR es de capital importancia a los fines de determinar su evolución, así como efectuar el consejo genético apropiado. Usualmente se estima que el riesgo de repetición en hermanos es muy bajo, aunque hay descripciones de casos familiares, los que fueron interpretados como consecuencia de otros defectos posiblemente autosómicos que semejan al SR. Se interpreta que el SR es la expresión más frecuente y dramática de la mutación del gen MECP2, auque existen muchos otros cuadros con retardo mental, epilepsia y autismo consecuencia de mutaciones de este mismo gen sin las características propias de esta entidad, siendo consideradas en la actualidad como un subtipo de afección o MECP2patías. Se han desarrollado ratones transgénicos con MECP2 truncada, los cuales muestran fenotipo símil al SR. Ellos son normales hasta la 6ta. semana de vida cuando desarrollan un deterioro neurológico progresivo, con compromiso motor, hipoactividad, ansiedad, epilepsia y movimientos estereotipados. Recientemente, Guy y col. lograron retrasar la aparición de los síntomas y revertir el cuadro neurológico en dos pequeños grupos de ratones transgénicos usando una novedosa técnica de ingeniería genética. Estos resultados, si bien son muy alentadores, deben aún ser objeto de más investigación. Trastorno desintegrativo de la infancia (TDI) Este raro trastorno es definido en el DSM IV1 como una marcada regresión en múltiples áreas cognitivas y conductuales, entre 2 y 9 años de edad, en un niño previamente sano. Si bien las evidencias de una base genética en el TDI son escasas, la misma no debe ser desestimada. Zwaigenbaum reportó dos medios hermanos, uno con autismo y otro con TDI. Existe mayor prevalencia de este cuadro en varones que en mujeres con una relación de 4:1, por lo que podría especularse sobre un posible efecto protector del segundo cromosoma X en las mujeres. o obstante, la ocurrencia de otros TGD en familiares de pacientes con TDI es ciertamente inusual. Podemos encontrar polimorfismos del gen de la serotonina a nivel del promotor, del transportador o del intrón 3. Los polimorfismos del gen que codifica para los receptores 5HT2A son: A-1438-G presente en la enfermedad de Alzheimer y bulimia Jorge Marquet RS-6311 presente en los trastornos de ansiedad T-102-C presente en los delirios, agitación, agresividad y TOC RS-6313 presente en las conductas suicidas Los polimorfismos del gen que codifica para los receptores 5HT2C se encuentran presentes en los cuadros psicóticos Los polimorfismos correspondientes al promotor del gen de la serotonina 5HTTLPR son: SLC-6-A-4 presente en la ansiedad, miedos y depresión Los polimorfismos correspondientes al transportador de la serotonina 5HTTR son: 5HTTV TR presentes en el consumo de sustancias, en la ansiedad, el suicidio, el alcoholismo y el autismo Los polimorfismos correspondientes al intrón 3 del gen de la serotonina se encuentran presentes en el consumo de sustancias y en los cuadros depresivos. Los polimorfismos correspondientes al intrón 2 del gen de la serotonina se encuentran presentes en los trastornos de la alimentación y en la apnea del sueño Aunque los estudios familiares, de gemelos y de adopción han proporcionado pruebas sólidas acerca del importante papel que desempeña la variación genética en la etiología del trastorno bipolar, los genes de predisposición son difíciles de identificar con certeza. Los estudios sobre la forma de transmisión hereditaria han sugerido que es probable que existan múltiples genes implicados en la etiología del trastorno bipolar, lo que concuerda con los resultados de más de 20 análisis de ligamiento del genoma completo. Dado que en general el efecto de cualquier gen aislado para el trastorno bipolar es moderado, ¿es posible identificar los rasgos clínicos que caracterizan a los subtipos más homogéneos genéticamente, facilitando así la identificación de los genes de predis-poisción? El subtipado clínico ha sido un método efectivo para la determinación de la etiología de otras enfermedades, como la enfermedad de Alzheimer y el cáncer de mama, en las que familias con un inicio precoz de la enfermedad llevaron a los investigadores a identificar los genes de la enfermedad. Se ha demostrado que varias características clínicas aumentan la evidencia de ligamiento genético a las regiones cro-mosómicas o de asociación con variantes de los genes. El trastorno de angustia comórbido y el trastorno bipolar II parecen aumentar el ligamiento a diferentes regiones del eromosoma 18q. En dos bases de datos, los rasgos psicóticos mostraron ligamiento al cromosoma 13q, y en dos cohortes la edad precoz de inicio mostró ligamiento al cromosoma 21q22. Se ha publicado que el inicio con manía aumenta el ligamiento al cromosoma 16p, y un ligamiento al cromosoma 2 demostró estar asociado con la tentativa de suicidio en el trastorno bipolar. Los rasgos psicóticos, incongruentes con el estado de ánimo y los delirios persecutorios en el trastorno bipolar han reforzado los indicios de que existe una asociación genética con la DT BP1 (disbindina), la RG1 (neurregulina) y la DAOA (G72), respectivamente. Estos éxitos iniciales sugieren que la fenomenología clínica puede ayudar a definir formas genéticamente más homogéneas del trastorno bipolar. La elección de las características estudiadas en la genética del trastorno bipolar fue guiada en gran medida por la experiencia clínica. Las características que ponen de manifiesto la agregación familiar pueden resultar especialmente prometedoras, y la mayoría de las características que, aumentan el ligamiento o las señales de asociación son, de hecho, familiares. Sin embargo, sólo se ha estudiado una minoría de la miríada de características clínicas del trastorno bipolar. El estudio de las características clínicas se ha visto limitado por la gran cantidad de tiempo que exige la recogida y la acumulación de datos clínicamente relevantes Jorge Marquet en cohortes con un tamaño suficiente. Los esfuerzos a gran escala de los estudios genéticos han tenido como fruto la secuencia del genoma humano y, más recientemente, HapMap, un catálogo de referencia de aquello que es común en la variación de la secuencia del genoma humano. Los autores del artículo acerca de Hap Map llamaron a que se realizaran estudios a gran escala del fenotipo. Freimer y Sabatti hicieron grandes progresos con un concepto similar, el «Proyecto del Fenoma Humano». Freimer y Sabatti abogaron por un esfuerzo internacional dirigido a la creación de bases de datos fenómicas, síntesis exhaustivas de información fenotípica recogida sistemáticamente, para ayudar a identificar genes de enfermedades. En esta línea, el Autism Phenome Project ha implementado la compilación prospectiva de datos fenotípicos exhaustivos para analizar la heterogeneidad genética del autismo, y el Epilepsy Phenome-Genome Project está planeando un trabajo similar La enfermedad de Alzheimer, es una afección cerebral progresiva y degenerativa que afecta la memoria, el pensamiento y la conducta. La alteración de la memoria es una característica necesaria para el diagnóstico .También se caracteriza por un cambio en una de las siguientes funciones del cerebro: lenguaje, capacidad de toma de decisiones, juicio, atención y otras áreas de la función mental y la personalidad. Constituye el tipo más frecuente de demencia, representando entre un 50 y un 70% de todas. La enfermedad de Alzheimer constituye un problema creciente en el orden médico, psiquiátrico, neurológico, epidemiológico, sociológico y económico, particularmente en los países con alta expectativa de vida. Se calcula a nivel mundial que esta enfermedad afecta entre 17 y 25 millones de personas, y esta cifra llegará a 34 millones de personas en el año 2025, fecha para la cual la población mayor de 65 años aumentará de 390 millones a 800 millones. En más del 90 % de los casos la enfermedad de Alzheimer se desarrolla después de los 65 años, con una prevalencia que se duplica cada década sucesiva de la vida, desde un 10 % entre los 60 a 70 años a un 40 % en grupos de 80 o más años. Es importante destacar que “Genómica” es un término acuñado hace aproximadamente 17 años y hace referencia al estudio no sólo de los genes, sino sus funciones, relaciones entre sí y con el medio ambiente. Esta disciplina surge, como la fármacogenetica y la medicina proteómica, con la consolidación, a fines de la década de los 80 del Proyecto Genoma Humano y nos introduce en un periodo de transición de la medicina, donde el conocimiento genético específico se torna crítico para brindar un cuidado efectivo a la salud de cada individuo. El Proyecto Genoma Humano es un Programa de Investigación, cuyo objeto principal es identificar por completo la información genética contenida en cada célula y escrita en el lenguaje del ácido desoxirribonucleico AD . La secuencia completa del AD finalizó en mayo del 2003 y arrojó interesantes resultados. La secuencia completa tiene aproximadamente 3 000 millones de pares de bases que codifican para 30 000 genes y sólo el 50 % de éstos tienen las llamadas “Secuencias de AD Patrón” que sugiere su posible función. La búsqueda de nuevos factores genéticos es uno de los campos más activos en la investigación sobre la enfermedad de Alzheimer, dado que la identificación de los genes implicados en la enfermedad es necesaria para comprender los mecanismos patogénicos, lo que es a su vez necesario para el desarrollo de estrategias terapéuticas. Uno de los primeros éxitos en la búsqueda de genes que estuvieran en el origen de la enfermedad de Alzheimer fue el descubrimiento en 1987 de ligamiento genético al cromosoma 21. La enfermedad de Alzheimer es un trastorno heterogéneo de presentación “familiar” o “esporádica”. Se estima que para los casos esporádicos Jorge Marquet de la enfermedad de Alzheimer, la magnitud de la heredabilidad alcanza el 80%. La forma familiar es rara, con una prevalencia inferior al 0,1% y se caracteriza por un patrón de herencia autosómico dominante, iniciándose antes de los 65 años. Según lo hallado hasta la fecha, las mutaciones que producen la alteración se ubicarían en el gen de la proteína precursora de amiloide (PPA) y en los genes de la presenilina 1 y 2. Se ha informado que hay una asociación entre el alelo épsilon 4 de la apolipoproteína E (APO-E) y la forma esporádica de la enfermedad de Alzheimer. La presencia de este alelo aumentaría 3 veces el riesgo de la enfermedad en individuos heterocigotas y 15 veces en homocigotas. Cada copia del alelo disminuye en 10 años la edad de inicio de la enfermedad de Alzheimer. La APO-E favorecería la formación de placas de amiloide beta (A-beta) y estaría relacionada con la disminución de A-beta 42 en el líquido cefalorraquídeo. El alelo de la APO-E produciría la mayor parte del riesgo genético en los casos esporádicos de la enfermedad de Alzheimer. La contribución del resto de los genes evaluados sería inferior. Dado que la forma esporádica no es una entidad homogénea, es posible que se deba a la acción de varios genes en combinación con factores ambientales. La causa de la enfermedad de Alzheimer es compleja y existe una visión prevalente apoyada en mecanismos que engloban factores genéticos. En las formas familiares se han identificado diferentes genes cuyas mutaciones conducen a la acumulación involucrada del B-amiloide. Los genes descritos hasta el momento asociados como factor causal de la enfermedad de Alzheimer de tipo familiar son los siguientes: 1.- Gen de la proteína precursora amiloide (PPA), localizado en el cromosoma 21. 2.- Gen de la presenilina 1 (PS1), localizado en el cromosoma 14. 3.- Gen de la presenilina 2 (PS2), localizado en el cromosoma 1. Entre los factores genéticos más relacionados con la enfermedad de Alzheimer se tiene: • Mutaciones que explican los casos de enfermedad de Alzheimer familiar de comienzo temprano. (del 1 al 5 % de los casos): o Gen de la Proteína Precursora de Amiloide (APP; OMIM -herencia mendeliana humana en línea- *104760) (Cromosoma 21). o Gen de la Presenilina 1 (PSE 1; OMIM *104311) (Cromosoma 14). o Gen de la Presenilina 2 (PSE 2; OMIM *600759) (Cromosoma 1). • Polimorfismos (variantes genéticas) que pueden incrementar la susceptibilidad de padecer enfermedad de Alzheimer esporádica (del 90 al 95% de todos los casos confirmados: • Alelo e4 del gen de la Apolipoproteína E (APOE) (Cromosoma 19) Un equipo de investigadores del Instituto General para Enfermedades eurodegenerativas de Massachusetts (Estados Unidos) ha presentado el primer estudio de asociación genómica basado en datos familiares en enfermedad de Alzheimer, que ha identificado la localización de cuatro nuevos genes que podrían aumentar el riesgo de sufrir la forma más común de la fase más avanzada de la enfermedad. Los autores del estudio publicado en el American Journal of Human Genetics, han señalado que "sólo en los últimos cinco años ha sido posible desarrollar las herramientas necesarias para identificar la totalidad de genes ligados a la susceptibilidad de padecer Alzheimer". Además, sugieren que los factores desencadenantes incluyen también interacciones gen-gen y gen-ambiente. Durante el estudio se analizaron medio millón de marcadores de AD de más de cuatrocientas familias en las que, al menos, había tres afectados por la enfermedad. En total se hallaron cinco marcadores que presentaban una Jorge Marquet asociación genética con el Alzheimer, uno de ellos correspondía al gen ApoE. Dicho gen está ubicado en una región muy cercana a la del gen presenilina1 y es, hasta ahora, el único establecido como potenciador del riesgo de sufrir la enfermedad. Los resultados se validaron comparando datos con otras noventa familias y se confirmó que el marcador más potente estaba localizado en el cromosoma 14, relacionado con el inicio temprano de enfermedad de Alzheimer. Dos nuevos estudios profundizan en la formación y degradación de las placas de amiloide en el cerebro, que caracterizan a esta enfermedad. Una de las características de la enfermedad de Alzheimer es la acumulación de péptidos beta-amiloide, que forman placas en el cerebro. El Abeta 42, la forma de residuo 42 del péptido beta-amiloide, se crea cuando la enzima gamma-secretasa corta una proteína precursora más grande, la proteína precursora amiloide (APP). Los moduladores de la gamma-secretasa (GSM) han sido posibles fármacos en el tratamiento de la enfermedad, pero se sabe muy poco sobre cómo funcionan. Los investigadores, dirigidos por el Dr. Thomas Kukar, muestran ahora que algunos GSM funcionan al dirigirse de forma directa al sustrato APP en vez de a la enzima en sí. Además de reducir la producción de Abeta 42, también descubrieron que los fármacos detenían la agregación de las proteínas. El resultado global es un ataque doblemente eficaz para reducir la formación de placas y por ende la misma enfermedad. Según estos autores, la investigación supone la confirmación de eficacia de una nueva familia de fármacos dirigidos a sustratos a enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades. Por otro lado, investigadores de la Case Western Reserve University School of Medicine (Estados Unidos) han descubierto un mecanismo desconocido hasta el momento por el que la apolipoproteína E, una molécula cuya mutación se vincula a la enfermedad de Alzheimer, estimula la degradación de la proteína beta-amiloide en el cerebro. La investigación, que se publica en la edición digital de " euron", podría conducir a una nueva terapia para esta enfermedad neurodegenerativa. Explican que la apolipoproteína E (ApoE), proteína transportadora del colesterol, es conocida por ser un regulador clave de los niveles de beta-amiloide en el cerebro. Los autores creen que es posible que estos procesos que regulan la actividad de la ApoE influyan en la deposición y eliminación de las proteínas beta-amiloides. Se buscaba conocer mejor el vínculo entre la ApoE, la eliminación del beta-amiloide en el cerebro y un mayor riesgo de enfermedad de Alzheimer. Descubrieron que la ApoE aumentaba en gran medida la degradación de la proteína beta-amiloide dentro y fuera de las células. Esta potenciación varía según las diferentes formas de ApoE, de modo que la forma ApoE4 no puede promover la degradación de la proteína beta-amiloide en comparación con otras formas de ApoE. Según los investigadores, el número de moléculas lipídicas asociadas a la ApoE es también crítica en su capacidad para estimular la degradación de la proteína beta-amiloide. La activación de los receptores X del hígado (LXR) para aumentar la expresión de la ApoE con lípidos facilita de forma significativa la degradación de la proteína beta-amiloide. Así, el uso de un agonista de los LXR para aumentar las formas con lípidos de ApoE en un modelo de ratón con enfermedad de Alzheimer dio lugar a un nivel reducido de placas de proteína beta-amiloide y una mejora en la memoria contextual. Los resultados del estudio documentan el importante papel de la ApoE en la estimulación de la degradación de la proteína beta-amiloide en el cerebro y subrayan la importancia de los lípidos en el funcionamiento de la ApoE. Según los autores, el trabajo también explica la observación previa de la inactivación de un gen que ayuda al cerebro a procesar los lípidos, llamado Abca1, que da lugar a Jorge Marquet menores niveles de la ApoE junto con un aumento en los niveles de proteína betaamiloide y la formación de placas en ratones. El Dr. Gary E. Landreth, principal autor del estudio, concluye que "los datos sugieren que los agentes terapéuticos que aumenten los niveles de formas lipidadas de ApoE, incluyendo los agonistas de LXR, representan una posible terapia eficaz para la enfermedad de Alzheimer". Algunos de estos estudios son los primeros resultados que salen a la luz del Proyecto del Genoma del Alzheimer que promueve el Instituto acional de Salud Mental y la Fundación para la Curación del Alzheimer en los Estados Unidos. Un estudio descubrió cinco marcadores que mostraban una asociación genética con la enfermedad de Alzheimer, uno de ellos correspondía con el gen APOE, el único gen asociado con un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad a edad avanzada. Para confirmar los cuatro sitios nuevos, los investigadores analizaron muestras de más de 900 familias adicionales. El indicador más fuerte se localizaba en el cromosoma 14 y fue apoyado más tarde por un análisis independiente que comparaba 1 400 pacientes de enfermedad de Alzheimer con controles sanos. Según explica Rudolph Tanzi, director del estudio, "la asociación genética del Alzheimer con este nuevo gen del cromosoma 14, que como APOE parece influir en la edad de inicio, es lo suficientemente fuerte para garantizar investigaciones de seguimiento intensivas sobre su papel en el proceso de mortalidad de las células nerviosas en esta entidad". Los investigadores señalan que este gen también se encuentra cerca del gen de la presenilina 1, un gen asociado a la enfermedad de Alzheimer de inicio temprano. Aunque se desconoce si esta proximidad es una coincidencia, existe algún indicio de que podría controlar la actividad de otros genes. Existen marcadores identificados que se encuentran en un gen conocido por causar ataxia espinocerebelar, trastorno del movimiento que interviene en la mortalidad de las células nerviosas y un tercero está en un gen que participa en el sistema inmune innato, parte del sistema de defensa del organismo frente a bacterias y virus. El cuarto marcador se encuentra en un gen que produce una proteína sináptica, lo que sorprende si, como dicen los investigadores, se sabe que la pérdida de sipnasis se asocia con la demencia en la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores seguirán analizando las implicaciones de estos nuevos genes así como el posible impacto de genes con una menor asociación, también identificados durante este estudio. Actualmente es posible dividir a los enfermos de Alzheimer en dos grandes grupos en base a la presencia de factores genéticos. En un primer grupo muy minoritario (menos del 1% de los enfermos) ha quedado demostrada la presencia de mutaciones de genes concretos (APP y presenilinas 1 y 2) que se comportan como causa de la enfermedad con una elevada penetrancia. En un segundo grupo, que estaría formado por aproximadamente el 50 % de los enfermos, es posible detectar la presencia de variantes de genes tales como el alelo 4 del gen APOE, que se comportan como factor de riesgo. Esta ponencia se centra en el primer grupo de enfermos en donde la enfermedad sigue una herencia autosómica dominante y suele iniciarse entre los 35 y los 60 años. Un grupo de expertos halló, al revisar el mapa genético humano, cuatro zonas más que afectan el riesgo de enfermedad de Alzheimer y consideran que el hallazgo comienza a apuntar a nuevos y mejores tratamientos, según se publicó recientemente por un equipo de la Escuela de Medicina de Harvard. Algunos de los genes, relacionados con la forma más común de la afección, parecen estar vinculados con los riesgos genéticos conocidos del desorden neurodegenerativo. “Estamos en la cúspide de un raro momento científico que podría alterar la forma en que diagnosticamos, tratamos y prevenimos la enfermedad de Alzheimer”, Jorge Marquet señaló Rudolph Tanzi, del Hospital General de Massachussets en Estados Unidos, quien dirigió el estudio. El equipo analizó las muestras de más de 1 300 familias. Docenas de genes se han relacionado con la dolencia, entre los que se destaca la APOE4 que aumenta el riesgo de desarrollar la enfermedad. Tanzi y sus colaboradores, realizaron un análisis genético amplio de asociación en el que controló la actividad de los genes humanos en familias de pacientes afectados y los compararon con los de familias cuyos miembros no habían desarrollado la dolencia. Los expertos obtuvieron las indicaciones más fuertes de un tramo del AD en el cromosoma 14. “La asociación genética del Alzheimer con este nuevo gen del cromosoma 14, que como el APOE parece influir en la edad de aparición de la enfermedad, es suficientemente fuerte como para garantizar seguimientos intensivos de la investigación sobre este papel en el proceso de muerte de las células nerviosas en la enfermedad”, dijo Tanzi. Como se ha señalado antes, la mayor parte de los pacientes de enfermedad de Alzheimer parecen carecer de antecedentes familiares. Sin embargo en una pequeña parte la enfermedad aparece de manera hereditaria, siguiendo un modelo autosomal dominante de transmisión y ocasionando un debut precoz de los síntomas. La existencia de este tipo de formas ha permitido aplicar con éxito técnicas de genética molecular al estudio de esta enfermedad. Hasta el momento, 3 genes se han identificado mediante el estudio de estas formas familiares de inicio precoz, mientras que un cuarto se determinó mediante el estudio, más laborioso, de formas de inicio tardío de transmisión más incierta. Finalmente, un nuevo gen ha sido descrito recientemente aunque su importancia se encuentra sujeta a discusión por diferentes grupos. Uno de los primeros "éxitos" en la búsqueda de genes que estuvieran en el origen de la enfermedad de Alzheimer fue el descubrimiento en 1987 de ligamiento genético al cromosoma 21. Esto fue importante por cuanto que se sabe que individuos aquejados del síndrome de Down, o trisomía del cromosoma 21, desarrollan en su mayoría lesiones neuropatológicas que son similares a las de la enfermedad de Alzheimer, si bien a edades más tempranas. Esto se asocia claramente a la presencia de una copia adicional del cromosoma 21 y, dentro de este, a la existencia del gen de la PPA en él. Sin embargo, toda la excitación producida cuando se describió este locus pareció desvanecerse cuando un análisis posterior descubrió que una parte importante de las familias que se suponían ligadas al cromosoma 21, no lo eran. Sin embargo, en 1991 el grupo dirigido por John Hardy demostró definitivamente que el gen que codifica la PPA es el gen que causa la EA en un reducido número de familias. Las razones que produjeron la confusión que dominó el estudio genético de la EA se debieron a la relativa falta de sofisticación con que se contaba en la época para disecar claramente el efecto genético, así como a la existencia de una cierta candidez en la forma en la que se contemplaba la enfermedad. Estos primeros análisis se realizaron agrupando un cierto número de familias que, se consideró entonces, deberían ser homogéneas puesto que todas ellas presentaban una enfermedad de Alzheimer familiar de inicio presenil y con origen genético. Sin embargo, como se demostró posteriormente, este no fue el caso. Además, aunque no todas las familias estuvieran ligadas al cromosoma 21, aquellas que en realidad no lo eran produjeron unos resultados no concluyentes, posiblemente un error de tipo I (falso positivo) lo que contribuyó a aumentar la confusión. El número de familias que presentan mutaciones en el gen de la PPA es reducido. Se considera que entre el 5 y el 10% de las formas familiares de inicio precoz son debidas a este tipo de mutaciones. Sin embargo, ha permitido centrar la investigación científica en el péptido Ab . Todas las mutaciones descritas hasta el Jorge Marquet momento, se encuentran localizadas en o alrededor de, la secuencia de este péptido en el precursor. Estudios de biología celular han demostrado que, aunque a través de mecanismos ligeramente diferentes, todas estas mutaciones provocan un desajuste en el procesamiento del precursor de manera que, como producto final, se produce más Ab 42 del que aparecería en ausencia de las mutaciones . El caso de la enfermedad de Alzheimer es uno de los más paradigmáticos de este segundo tipo de implicaciones patológicas de ciertos genomas. Se conoce que existe una forma hereditaria o familiar (de presentación juvenil o temprana) de la enfermedad de Alzheimer que se presenta en familias muy concretas y bien caracterizadas. Estos casos no superan el 0,5 al 1% en todo el mundo. Estas familias pueden ser divididas por sus alteraciones en determinados genes (de la Presenilina I, de la Presenilina II, de la Proteína Precursora Amiloide (APP), de proteínas mitocondriales, etc.), existiendo en todos los casos diferentes alelos anormales para cada gen, propios de una o varias familias. Por otro lado, hace pocos años se descubrió, estudiando las historias clínicas de familias con problemas del metabolismo de lípidos, las personas que poseían 1 o 2 alelos APOE4 (la apolipoproteína E es la encargada de transportar lípidos en el Sistema ervioso Central), tenían una altísima probabilidad de padecer la Enfermedad de Alzheimer, en su forma esporádica o tardía, mientras que los que tenían el genotipo 2/2 parecían estar más protegidos. La razón del daño parece estar en que las isoformas APOE4 transportan peor los lípidos que las APOE2 a las neuronas y les producen daños que conducen a la neurodegeneración. En esporádicos de la enfermedad de Alzheimer, la forma más común de la enfermedad, los genes no causan la enfermedad, pero puede influir en el riesgo de una persona tiene de su desarrollo. Casos esporádicos de la enfermedad de Alzheimer se producen en un menos previsible familiar de manera que la enfermedad de Alzheimer y, generalmente, no como muchos de los miembros de la misma familia que adquieran en comparación a las familias con familiares de la enfermedad de Alzheimer. En la forma familiar de la enfermedad de Alzheimer, los genes de una persona causan directamente la enfermedad. Esta forma de la enfermedad es muy rara y sólo unos pocos cientos de familias en todo el mundo pueden incluir a personas con los genes que causan esta forma de la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, las personas que heredan estos genes casi es seguro que desarrollen la enfermedad, por lo general después de 65 años y, a veces, hasta jóvenes como de 30 años. Por lo menos tres diferentes genes se han encontrado relacionados con la enfermedad de Alzheimer. La enfermedad de Alzheimer familiar o hereditaria se presenta en dos formas distintas: la de inicio temprano -comienza antes de los 65 años- que es de curso rápido, evolución agresiva, y se transmite en forma dominante, y la de inicio tardío -se manifiesta después de los 65 años- que es menos agresiva, de evolución lenta y que presenta un patrón de herencia más complejo. Los resultados de los estudios documentan el importante papel de la ApoE en la estimulación de la degradación de la proteína beta-amiloide en el cerebro y subrayan la importancia de los lípidos en el funcionamiento de la ApoE. Según los autores, el trabajo también explica la observación previa de la inactivación de un gen que ayuda al cerebro a procesar los lípidos, llamado Abca1, da lugar a menores niveles de la ApoE junto con un aumento en los niveles de proteína betaamiloide y la formación de placas en ratones. El Dr.Gary E. Landreth, principal autor del estudio, concluye que "los datos sugieren que los agentes terapéuticos que aumenten los niveles de formas lipidadas de ApoE, incluyendo los agonistas de LXR, representan una posible terapia eficaz para la enfermedad de Alzheimer". Jorge Marquet Por otra parte es importante mencionar que un equipo de investigadores del Instituto General para Enfermedades eurodegenerativas de Massachusetts ha presentado el primer estudio de asociación genómica basado en datos familiares en enfermedad de Alzheimer, que ha identificado la localización de cuatro nuevos genes que podrían aumentar el riesgo de sufrir la forma más común de la fase más avanzada de la enfermedad. Este estudio se publica en el último número de American Journal of Human Genetics y sus autores han señalado que "sólo en los últimos cinco años ha sido posible desarrollar las herramientas necesarias para identificar la totalidad de genes ligados a la susceptibilidad de padecer Alzheimer". Son los primeros resultados que salen a la luz del Proyecto del Genoma del Alzheimer que promueve el Instituto acional de Salud Mental y la Fundación para la Curación del Alzheimer en Estados Unidos Investigadores del Instituto de Enfermedad eurodegenerativa del Hospital General de Massachusetts en Estados Unidos han identificado las localizaciones de cuatro nuevos genes que podrían influir en el riesgo de enfermedad de Alzheimer. Jorge Marquet Apéndice Jorge Marquet Polimorfismos de ucleótido Simple por Patologías (IDE TIFICADOS AL 30-11-09) Jorge Marquet (GE STAR) ADHD 5HTTLPR S/L 5HTR2A G192A 5HTR2A G1438A 5HTT A4894G ADRA1A A318G BD F G6265A COMT A73G COMT C112G DBH G162A DBH C1603T DDC T78C DRD2 G311C DRD4 5´UTR DRD4 T236C DRD5 T55C SLC1A3 C112T SLC6A2 -3081 A>T SLC6A4 Val158Met SLC6A4 T529C SLC6A3 T613G SLC6A5 T465C S AP25 T110C BIPOLARIDAD 5HTR2A -19G>C 5HTR2A C102T 5HTR2A C516T 5HTR2A C1354T 5HTR2A C3125G 5HTR5A A12T 5HTT LPR SLC6A4 5HTT V TR A K G321A APOE E2/E2 BD F A158G BD F C270T Jorge Marquet BRD1 T922C BTBD16 T228C CAC A1C T57C CDK6 G282A C P C49T DAOA T80A DGKH T133C DISC1 T469C DPY19L3 A216G DRD1 G421A DRD2 S311C DT BP1 P1635C DT BP1 P1655C FABP2 C127A FY T42C G72 G118C GALC T566A HA D1 C177G HSP90B1 G96P MAG A32C MOG G5A MPPE1 T334C MYO5B G1843A AP5 T1797C R3A A1038G RG1 T158C RG A25G OLIG2 A150G P2RX7 A15G PALB2 A1165G PC T2 C112T PDE4B C388A PDE11A T465C REL G3358A RGS5 C41A SLC6A5 T39C SLITRK2 A103G TCF4 A439G TPH2 –A>G TPH2 G312A TSPA 8 T152C YWHAH G59C Z F G510C Z F804A G544A ESQUIZOFRE IA Jorge Marquet 5HTR2A -1438G>A 5HTR2A -19G>C 5HTR2A C385A 5HTR2A G1359A 5HT2RA H452Y 5HTR2A Hys452Tyr 5HTR2A T102C 5HTR2A T267C 5HTR2C A407T 5HTR2C Cys23Ser 5HTR5A Pro15Ser 5HTTLPR 5HTTLPR V TR 5HTT STI 2 V TR T529C ACTB T369C ADORA1 C49G AHI1 A1074C AKT1 T393C ARFGEF2 C231T B2M T12C BRD1 T404C C3 T1632C CCKAR T324C CD40LG G27A COL1A1 A1432C COMT 3´UTR COMT A73G CS K2A2 T315C CSPG5 C417A DAOA A54G DARPP32 G160A DGCR2 C517G DGKH T133C DISC1 T452C D MT T1456C DRD1 -48G>A DRD2 -141C ins/del DRD2 H313H DRD2 S311C DRD2 Taq1B DRD3 Ser9Gly DRD3 T359C DRD4 -521C>T DT BP1 G292A DT BP1 HRH G292A DT BP1 P163S DT BP1 P1578A DT BP1 P1583C DY C2H1 T7C ERBB3 A436G Jorge Marquet ERBB4 G1065A FABP2 G127G FOLH1 G353A G72 T80A GAD2 T11C GAPDH T101C GCPII G353A GLUL G290C GRIA4 T146C GRID1 A926G GRIK3 T804G GRIK4 T32C GRIK5 T684C GRI 2D A139G GRM3 A44G GRM4 T904C GRM7 T74C GSK3B A410G HLA-DPB1 A8G HLA-DQA1 T12C IL2RA T251C IL6 T32C IVS1 -57 A>C IVS5 C12T JARDI2 G193A LEPR A149G LIF T133C M22 G388A MAOA T297G MAOA V TR C129A MTHFR C677T MUTED T387C MYT1 A324G AAG1 GCPII APB C236G OS1 A1416G PY T68C RG1 T158C R 1 T102C PDE4B A263G PIP4K2A C309T POLR2 T51C POU3F1 A5453G PRKCA C702A RPGRIP1L A764G RHO A6010G S100B A61G S AP25 A2C STX1A C78T SULT4A1 A126C Jorge Marquet SY GR1 S26G Taq V TR TBP G72A TFRC A708G TGM2 A649G TH V TR TK1 T198C TOR1A T319C TPH1 C365T TPH2 A5G TRAR4 T26C TX DC5 A329G UHMK1 T58G Z F804A T396C DEPRESIO 5HTR1A -1019G>G 5HTR1A C407T 5HTR1B -164A>T 5HTR1B C6298C 5HTR2A A12T 5HTR2A -19G>C 5HTR2A A1438G 5HTR2A C1340T 5HTR2A T102C 5HTR2A T516C 5HTR5A A12T 5HTR5A G19C 5HTT LPR 5HTT LPR V TR ABCB1 G1249C ACE T260C ACT 2 C182T ALDH1L1 C75T APAF1 C348T APOE E4/E4 AVPR G11C AVPR1B C130G BD F C126T COMT V158M CPB2 T251C CREB1 A61G CRHR1 C59T DAOA G136C DRD2 A412G Jorge Marquet DRD4 T236C ED 1 A106G FKBP5 A395G GABRP C107G GAD1 A2G GAD2 T235C GFAP C319T GRIA3 A5G HES6 G4C HMC 1 G368A HSPA4 A611G HTR1E T130C IL10 T115C MAOA C129A MTHFR C677T ET SLC6A2 T39C ET T182C R3C1 A6198G RG1 T158C TRK2 T359C PDE11A G292A PDE4D A809G PER2 T967C RAPGEF3 A432G R F41 C57L SAT1 T263G SLC6A2 T39C SLC6A3 T613G SLC6A4 T529C TAAR6 T26C TPH2 –A>G TPH2 G703T TPH2 T375A ADICCIO ES 5HTR1B -164 A>T 5HTR2A A1359A 5HTR2A G1438A 5HTR2A T102C 5HTT P129T 5HTT V TR 10/12 ADH1A A3G AKT1 T393C ADH1B C251T ALDH2 A188G ALDH2 T3C AP A910C AP G276G Jorge Marquet APOE E2/E3 ARRB2 T280C BD F A158G CHRM2 G452A CHR A10 A186G CHR A3 T399C CHR A5 T231C CHR B2 T37C CHR B4 T453C C R1 A526T C R1 G1359A C R2 A452C COMT T203C CT D2 T1172C CYP2D6 C470T CYP2E1 -1019C>T CYP2E1 -1259G>C CYP2E1 T61C CYP2E1 IVS6 T7668A DAT1 G471C DRD1 -48G>A DRD1 T1403C DRD2 3´UTR DRD2 A412G DRD2 Taq1A A2A2 DRD2 Taq1B B2B2 DRD4 G10C DRD4 V TR DT BP1 A214G FRA B303A FY -93 A>G G72 A54G GABRA1 A385C GABRA1 IVS12 A45G GABRA2 A308T GABRA6 Pro385Ser GABRG2 T105C GABRR1 A385G GABRR2 A375G GLYT1 C591T GSTM1 C154T GSTP1 A313G GSTP1 T124C IL1A -899C>T IL1B -511T>C IL1B T3953C IL1R1 5´UTR IL1R V TR IL2RA -330T>G IL4 -33T>C Jorge Marquet IL6 -174G>C IL8 -251A>T IL10 -592C>A IL12 A1188C FKB1 -94ins/del AATG FKB1A G126A MATE1 G64D OPRD1 G80T OPRD1 T921C OPRK1 G36T OPRK1 C846T OPRM1 A118G OPRM1 A314G OPRM1 IVS2 G691C PCDHA9 G131A PDY C200T PICK1 A203G PPARG2 C34G PTK A93G SIGMAR1 -240T>T SIGMAR1 -241G>C SIGMAR1 -485T>A SLC6A4 5´UTR SLC22A3 C120G S CA A6622G SOD2 G65C SPR C42T TAQ1A A2A2 TAQ1B B2B2 TH T498C T FA -238G>A T FA -308G>A TPH2 –A>G TPH2 C365T TRIO T57C ALZHEIMER 5HTR2A G1438A ABCA1 T2061C ADAM10 C696T ADRB3 T376C APOE E4/E4 APP C538T BACE1 T473C BD F C126T CALHM1 P86L CAT53 A941G CAV1 T52C Jorge Marquet CDC42 T92C CDK 1A A3G CHR A7 T41G CLU T452C COL25A1 C613A CR1 G6A CYP19 T408C CYP2D6 C467G CYP46A1 G715C DCT 5 T102A EIF4EBP1 A95G FC 2 T181C FKBP12 G2280A FX 25 G18A GOLPH2 A244G GSK3 G152A HFE C282A HMGCR T760C IL6 T201C MAPT A551G CAPD2 C122T TRK2 T359C OLIG2 A253C PICALM G540T PTGS2 A585C RAC1 T3C SIRT1 C332T SIRT3 A227G SIRT7 C293T SORL1 C269T SP B4 G2539A SQSTM1 P62P SST A23C STAR A229G SY M A136G SYP1 R621C TCTA T12C VEGF T178C ALIME TACIO 5HTR2A A1438A 5HTR2A G1438A 5HTR2C C547G 5HTT G1438A 5HTT LPR SLC6A4 ADCY3 T1032C Jorge Marquet ADP G276T ADP T45G AGRP C131T AGRP C38T AGRP G123A AGRP G199A AGRP G3019A APOA5 -1131T/C APOA5 C56G APOE E2/E3 C R1 C385A C R1 G482T C R1 G1359A DRD2 C932G DRD2 C957T DRD2 G351A ESR1 G168C FAAH C311T FTO T186C GAD2 A369G GAD2 T235C IL6 G174C LEP -2548G>A LPTR L656A RB3 A205G RB3 T64A RES C180G RES G62A TH V TR T FA G308A UCP1 -3826 A>G UCP3 -55C/T A SIEDAD 5HTR1A -1019C>G 5HTR2A C102T 5HTR2A C1356T 5HTR2A G1438A 5HTR2A G6311A 5HTR2A T516C 5HTT LPR APOE E2/E4 AVPR1B G191A BD F V66M BRCA1 A1811G BRCA1 A1811G BRCA2 G66A Jorge Marquet C R1 G131A COL1A1 A1432C COMT 3´UTR COMT A134G CRHR1 T20C FKBP5 A395G GABA A581G GABA AR C101P GABRA2 A308T GABRA3 G342A GABRA6 A3G GABRG2 T105C IL10 A3586G MAOA C470T MTP9 C1562T MYO3A T160G PY T9C PARK2 A82C PDE4D A796G POR G129A RAPGEF3 A189G R F41C57 T149C SLC1A1 A138G SLC6A4 A439G STM 1 G137A PSICOSIS 5HTR1A C1019G 5HTR1B A97G 5HTR1B C816G 5HTR2A C102T 5HTR2A C102T 5HTR2A C6313T 5HTT LPR APOE E2/E2 CRT -205 C>T COMT A92G DARPP32 G160A DAT T613G DAT1 G2319A DBH C1603T DRD2 C319T DRD2 C939T DRD2 T142C DRD3 T359C DRD4 T237A Jorge Marquet DT BP1 P163S DT BP1 P1763A GSK3B A410G MAOA C129A RG1 T158C T3 G199A SLC6A3 T577C TCF4 T560C TPH2 G703T ZDHHC8 T43G DEME CIAS 5HTR2A G1438A 5HTR6 C267T ABCB1 G1249C ACE T137G APOE E3/E4 APOE E4/E4 APOE -219G>T APP C538T* COMT A73G DRD3 –G>A GR C46T HOGG1 Ser326Cys HTT A35G IVS10 C1108T IVS16 C412T IRF5 G350T* LRP1B A4349G MAPT C318T MTHFR A653G PC T1244C PC1 C100S PC2 P237L PEO1 R374W PGR G35G PPBA M670A PPBA V717F PPBA V717G PPBA V717L PSE 1 A141I PSE 1 E280A PSE 1 M239V SCD1 T278C* Taq V TR Jorge Marquet PARKI SO APOE E4/E4 ATP13A2 C2671T DRD2 C313T DRD2 T44C FUT1 A274C GBA G2019S GIGYF2 A518G HMBS T113C HSP90AA1 C821T IVS9 R334C LRRK2 R1441G LRRK2 G2019S MAPT A551G MTHFR C677T PARK2 C109T PARK7 T78C PDL A1298A PDY C200T PI K1 T53C PPBA A692G PPBA G693G PPBA L670L PR P M129V PPL K69E SKP1 C74T S CA T261G TRPM7 A1786G UCHL1 C53T EPILEPSIA APOE E4/E4 APOE T50C CDKL5 C332T COL18A1 A112G GABBR1 A833C IL1B T105C KC A1 C26G KC D2 T317C LGI1 T219C MAOA T297G PDY C200T Jorge Marquet SC 1A A1637T SC 1B A91G MIGRAÑAS DBH C1021T DBH G162A DRD2 A6535C SLC6A3 T270C TH A259G ESCLEROSIS MULTIPLE CTLA4 A1661G CTLA4 A49G CTLA4 C318T CTLA4 T1722C PO 1 L55M PO 1 Q192R RAGE -374T>A SPG11 A2110G VASCULARES AGT T235M ALOX5AP G13S89 APOE E3/E4 AQP4 A298G ATIII G13328A E OS -786T>C EREBP2 G34995T ESR2 C441T IL1 -511C>T LIF T4524G P2RY12 T182C PDE4D G13S32 PDE4E T83C RHAG A287G SST T9G TGFB1 P10L VEGF T168C Jorge Marquet DESARROLLO 5HTR2C A4220T 5HTTLPR SLC6A4 5HTTV TR APOE E2/E2 APOE A142C CDH10 A469G CDH9 A638G C T AP2 T106C CRLF2 C196T CYP1B1 T464A CYP27B1 A484G DAG1 C728T DISC1 T465C DRD1 -1251G>C DRD1 -800T>C DYX1C1 T128C FOXP2 G186A GRI 2B T1406C HSP90 C821T HTR3A T10C IL7 A37C IFT122 T305C ITGA4 C260T ITGB3 A32C KCTD3 A408G MET A48G MRPL43 C64T MTHFR T435C MT R1B A242G LG 4 A792G PAS2 G139A SPI 262K OPH 1 C583A P2RY8 G125T PEPD S202F PER1 A1051G PRKCB1 T202C SLC6A3 T362C SLC7A5 G449C SORL1 C269T SPG45 T220C STYI 238K TM4SF2 T242C TSPA 7 T125G USH2A T4827C Jorge Marquet TOC APOE E2/E4 5HTR2A C102T BTBD9 T298S BTBD9 T322S DRD1 -800T>C LBXCOR1 T572C MAP2K5 T35C MEIS1 A246G SLC1A1 A138G SUICIDIO APOE E2/E2 5HTR1A -1019C>G 5HTR1B C816G 5HTR2A -1438G>G 5HTR2A C1354T 5HTR2A T102C COMT 3´UTR DISQUI ESIAS 5HT2A T102C 5HT2C Cys23Ser 5HT2C -759C>T 5HT2C -995G>A 5HTTLPR -15370A>G TPH2 -366C>T TPH2 -8933A>G