Una investigación del <a href="https://in.umh-csic.es/es/" title="Instituto de Neurociencias de Alicante" alt="Instituto de Neurociencias de Alicante" target="_blank">Instituto de Neurociencias de Alicante</a> ha identificado nuevos mecanismos epigenéticos que contribuyen al desarrollo de la enfermedad de Claes-Jensen, una forma rara de discapacidad intelectual ligada al cromosoma X y que solo afecta a los varones.
Junto a la discapacidad intelectual grave, la enfermedad de Claes-Jensen causa comportamientos autistas, baja estatura, estallidos emocionales, paraplejía espástica y convulsiones epilépticas.
La epigenética, un área muy activa en la actualidad, investiga cómo las modificaciones de la cromatina (la forma en que el ADN se almacena en las células) cambian la expresión de los genes sin que haya mutaciones o alteraciones del material genético. De hecho, estos cambios epigenéticos están detrás de numerosas enfermedades que se manifiestan a lo largo de toda la vida, como el cáncer o ciertas patologías mentales.
El trabajo, liderado por el investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante Ángel Barco y publicado en Cell Reports, puede ser de gran utilidad para la investigación de otros trastornos ligados al cromosoma X, como el síndrome de Rett, un tipo de autismo severo que afecta mayoritariamente a niñas. "Dado que muchos de los factores epigenéticos involucrados en la discapacidad intelectual interactúan entre sí, nuestros descubrimientos también pueden beneficiar el estudio de otros trastornos similares", explica Barco en una nota.
El desarrollo del sistema nervioso es un proceso altamente organizado que requiere una regulación espacial y temporal muy precisa de los programas genéticos implicados en la diferenciación, maduración y supervivencia de las neuronas, así como la represión de otros procesos, explica el comunicado.
Cuando algo falla en esta precisa secuencia, puede dar lugar consecuencias importantes, como la discapacidad intelectual. Cada célula del cuerpo humano contiene una larga hebra de ADN de unos dos metros y para caber en el interior del núcleo celular, el ADN está enrollado sobre unas proteínas denominadas histonas, formando una especie de collar de perlas, al que llamamos cromatina.
Para que los genes puedan expresarse, las cuentas de ese collar se desenrollan parcialmente y en el momento adecuado, un proceso regulado con mucha precisión por enzimas modificadoras de la cromatina. Una de esas enzimas, la KDM5C, ha sido el objeto de estudio de esta investigación.
KDM5C es fundamental para impedir que durante el desarrollo se expresen genes de la línea germinal (óvulos y espermatozoides) en otros tipos de células como las neuronas. En la enfermedad de Claes-Jensen esta enzima modificadora de la cromatina está afectada y con ella todos los genes que regula. "En nuestro estudio aportamos nuevos datos sobre las distintas dianas de KDM5C, desde el desarrollo embrionario hasta el cerebro adulto. Estas dianas podrían usarse como biomarcadores de la enfermedad", explica Marilyn Scandaglia, primera autora del trabajo.
El trabajo del equipo del doctor Barco muestra que KDM5C desempeña papeles críticos durante el desarrollo embrionario, restringiendo la expresión génica durante la diferenciación y maduración neuronal.
Además, KDM5C lleva a cabo una labor de vigilancia del genoma que impide la transcripción en momentos inadecuados no solo durante desarrollo embrionario sino también en las neuronas adultas. Sin esta regulación por parte de KDM5C, se produce una expression génica "ilegítima" que probablemente contribuye al desarrollo de la discapacidad Claes-Jensen vinculada al cromosoma X.
"Esperamos que las investigaciones futuras puedan revelar el rol de cada diana específica de esta enzima KDM5C en el cerebro y su contribución al desarrollo del síndrome, aunque es posible que este resulte del cambio simultaneo en varias de ellas", precisa Marilyn Scandaglia.
