Científicos chilenos realizan crucial hallazgo sobre el origen de la esquizofrenia usando células madre

La esquizofrenia es un trastorno neuropsiquiátrico que afecta al 1% de la población mundial, y cuya prevalencia en Chile es bastante similar. Oscila entre 1,4 a 4,6 personas por cada mil habitantes, con una incidencia de 12 casos nuevos por cada cien mil habitantes por año. Frecuentemente tiene efectos devastadores en muchos aspectos de la vida del paciente.

En general, está caracterizada por una pérdida de contacto con la realidad (psicosis), alucinaciones, alteraciones del pensamiento y de la conducta, reducción en la expresión emocional, disminución de la motivación y deterioro de la función mental. Por esta razón, los pacientes experimentan diversos problemas para desenvolverse en la vida diaria, afectando sus relaciones sociales y el autocuidado.

Numerosas investigaciones científicas han contribuido en el desarrollo de recursos terapéuticos efectivos para disminuir los síntomas del trastorno, favoreciendo las posibilidades de reinserción social y laboral de las personas y modificando -en parte- su pronóstico. Parte de las investigaciones han buscado tratamientos para mejorar la calidad de vida de las y los pacientes, mientras otras se han enfocado en descubrir sus causas biológicas, genéticas y neuronales para no solo detectarla precozmente en el futuro, sino además lograr entender en qué momento y de qué manera se produce.

Para ello, las y los científicos estudian la formación del cerebro humano durante el desarrollo embrionario y fetal. Esta etapa fue estudiada por la doctora en Ciencias con mención en Biología Molecular, Celular y Neurociencias de la U. de Chile, Bárbara Casas en su tesis de doctorado, dirigida por la académica doctora Verónica Palma, científica y directora del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile. Los resultados de este estudio fueron publicados en la reconocida revista Molecular Psychiatry del grupo Nature.

La Dra. Verónica Palma, quien lidera el Laboratorio de Células Troncales y Biología del Desarrollo de la U. de Chile, explicó que hasta la fecha los avances científicos se han centrado fundamentalmente en el funcionamiento de las redes neuronales. “Sin embargo, para sostener la actividad neuronal otra red está operando: la vasta red vascular, compleja y fascinante. Los vasos sanguíneos y el cerebro comparten un vínculo muy crucial, ya que los vasos sanguíneos transportan oxígeno y nutrientes a todos los tejidos y órganos del cuerpo, lo cual es necesario para el correcto funcionamiento del cerebro. El cerebro tiene una capacidad limitada para almacenar energía y, por lo tanto, depende en gran medida del suministro de oxígeno y glucosa del torrente sanguíneo”, agregó la Dra. Palma.

Si bien en la actualidad se reconoce que la esquizofrenia es un desorden sistémico y existe una creciente evidencia que ha ligado anomalías vasculares a este trastorno, los mecanismos que desencadenan y predicen la evolución de esta siguen siendo hasta ahora mayoritariamente desconocidos. Ése justamente fue el foco de estudio de las y los investigadores de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile. El desafío fue estudiar los orígenes de un trastorno que se produce cuando se está formando el sistema nervioso y analizar cómo interactúa el sistema vascular. ¿Cómo analizar aquellas células que intervinieron cuando estábamos en el útero?

Para su desarrollo, el cerebro no solo necesita estar irrigado sanguíneamente, también requiere de un entorno estrictamente controlado, libre de toxinas y patógenos para proporcionar la composición química adecuada para la transmisión sináptica y la función neuronal. Para ello, explicó la bióloga, existe “una suerte de muralla que rodea nuestro cerebro y que filtra qué pasa y qué no. Esta muralla se denomina barrera hematoencefálica y está compuesta de células endoteliales que forman los vasos sanguíneos, cumpliendo ese rol de filtro protector”.

“En los últimos años se ha desarrollado una tecnología que permite a los científicos tomar biopsias de piel de una persona y lograr, mediante metodologías de biología molecular, la reprogramación de las células, generando células troncales o madre pluripotentes. De esta manera, retrocedemos las manecillas del reloj y ahí podemos volver a diferenciar las células, lo que permite diferenciar neuronas y células endoteliales, los dos componentes principales de la unidad neuro-vascular. Al hacerlo, estas células mantienen las alteraciones genéticas de los pacientes y recapitulan procesos del desarrollo in vitro, permitiendo así estudiar una posible desregulación en su comunicación”, explica la Dra. Verónica Palma.

Los promisorios resultados tras la implementación de este procedimiento “indican que es posible observar diferencias entre células endoteliales cerebrales derivadas de las células madre pluripotentes inducidas de pacientes y donantes sanos, tanto a nivel molecular como funcional. Dichas células presentan mayor permeabilidad a sustancias, por lo que formarían una barrera hematoencefálica deficiente”, complementó. En otras palabras, el estudio evidencia que el sistema vascular también incide en el trastorno, al revelar alteraciones en proteínas clave que podrían estar actuando de forma sinérgica en el sistema neuro-vascular.

Indudablemente, la información emanada de estas investigaciones podrá utilizarse en la búsqueda de una posible estrategia terapéutica, sostiene la Dra. Palma, quien plantea que este trabajo representa “una apuesta optimista y esperanzadora que nos indica que se pueden dar espacios para hacer investigación aplicada, utilizando los conocimientos generados desde la ciencia básica en la Facultad de Ciencias, en este caso concreto con un fin biomédico”.

En esa línea, expresa que su motivación por investigar las causas de la esquizofrenia está relacionado con el aumento de los trastornos en salud mental. “A mí siempre me ha fascinado el sistema nervioso. De hecho, yo soy neurobióloga del desarrollo y siempre me ha fascinado el mundo de las células troncales, lo llevo estudiando desde hace muchos años. Pero yo diría, que me ha motivado el tema de la salud mental. Es una de las primeras razones por las cuales hoy la gente está consultando al médico y como científicos estamos al debe con la sociedad. Hemos avanzado muy poco en esclarecer estos trastornos: la depresión, bipolaridad, el espectro autista. Pienso que desde la ciencia podemos aportar mucho en entender las bases de estos trastornos y, de alguna manera, devolver la mano a la sociedad. Es por ello que actualmente, como parte de un proyecto Fondecyt Regular recientemente adjudicado, hemos establecido una colaboración con la Doctora Katherina Llanos y el Instituto Psiquiátrico Dr. José Horwitz Barak para ampliar los resultados de nuestra investigación al trabajo directo con pacientes”.

Los importantes hallazgos de esta investigación fueron realizados junto a otros académicos e investigadores dentro y fuera de la Universidad de Chile, tanto a nivel nacional como internacional: Gabriela Victoria, Catalina Prieto, Mariana Casas, Carlos Chacón, Markus Uhrig, Fernando Ezquer, Marcelo Ezquer y Stevens Rehen.