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Tumores cerebrales causados por la actividad normal de las neuronas en ratones predispuestos a padecerlos

27 May 2021
Tumores cerebrales causados por la actividad normal de las neuronas en ratones predispuestos a padecerlos

Ver, oír, pensar, soñar, hacer cualquier cosa, de hecho, activa las neuronas del cerebro.

Pero para las personas predispuestas a desarrollar tumores cerebrales, el zumbido ordinario de sus cerebros podría ser un problema.

Un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis y de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford demuestra que la actividad cotidiana normal de las neuronas puede impulsar la formación y el crecimiento de tumores cerebrales.

Los investigadores estudiaron ratones genéticamente propensos a desarrollar tumores de sus nervios ópticos, el haz de neuronas que transporta las señales visuales de los ojos al cerebro.

Los ratones sirvieron de modelo para los niños con la enfermedad genética neurofibromatosis tipo 1 (NF1).

Aproximadamente uno de cada seis niños con NF1 desarrolla tumores de bajo grado en el nervio óptico a los 7 años.

En este estudio, los ratones con mutaciones en Nf1 criados con luz normal desarrollaron tumores; los que se mantuvieron en la oscuridad durante un periodo crítico del desarrollo no lo hicieron.

Los resultados, publicados en la revista Nature, sugieren que la actividad neuronal desempeña un papel poco apreciado en los cánceres del sistema nervioso.

La investigación abre nuevas vías para prevenir los tumores cerebrales en niños con alto riesgo de padecerlos.

"Los gliomas ópticos son muy comunes en los niños con NF1, y pueden causar la pérdida de la visión", dijo el coautor David H. Gutmann, MD, PhD, el Donald O. Schnuck Family Professor de Neurología en la Universidad de Washington y el director del Centro de NF de la universidad. "No tenemos una buena manera de predecir quién desarrollará tumores ni ninguna forma de prevenirlos. Pero ahora que sabemos que estos tumores cerebrales están causados por la exposición a la luz y la actividad neuronal, podemos empezar a pensar en estrategias de prevención de nueva generación. Tal vez podamos dar a los niños unas gafas de sol muy chulas con filtros o lentes que bloqueen ciertas longitudes de onda de la luz, o reutilizar fármacos que supriman la actividad neuronal excesiva, y proteger a estos niños de desarrollar tumores cerebrales y perder la vista."

La coautora Michelle Monje, doctora en medicina y profesora asociada de neurología en Stanford Medicine, demostró anteriormente que la actividad neuronal impulsa el crecimiento de una forma agresiva de cáncer cerebral.

Pero no estaba claro si la actividad neuronal pone en marcha por sí misma el proceso de formación de tumores o si sólo refuerza el crecimiento de éstos iniciado por otros procesos.

Como parte de este estudio, los investigadores utilizaron ratones con mutaciones en su gen Nf1.

Estos ratones empiezan a desarrollar tumores de bajo grado en sus nervios ópticos alrededor de las 9 semanas de edad, y prácticamente todos tienen tumores entre las 12 y las 16 semanas.

Dado que las neuronas del nervio óptico se activan cuando se exponen a la luz, los investigadores estudiaron si podían reducir la actividad neuronal -y, por tanto, la formación de tumores- simplemente manteniendo a los ratones alejados de la luz.

Criaron a los ratones desde las 9 hasta las 16 semanas de edad en la oscuridad y luego comprobaron si había tumores.

"Los resultados fueron sorprendentes. Los ratones criados en la oscuridad simplemente no desarrollaron tumores, mientras que todos los ratones criados en la luz sí lo hicieron, a pesar de su idéntica predisposición genética a desarrollar tumores en el nervio óptico", dijo Monje. "Aunque ya habíamos comprobado que la actividad neuronal es un importante regulador del crecimiento de los gliomas, estos resultados demostraron lo crucial que puede ser la actividad neuronal para la formación de tumores".

Otros experimentos verificaron el papel crucial de la exposición a la luz y redujeron la ventana crítica a la edad de 6 a 12 semanas.

Ninguno de los ratones criados en la oscuridad durante ese periodo de tiempo desarrolló tumores a las 24 semanas de edad.

Poner a los ratones de más de 12 semanas, cuando los tumores ya se habían formado, en la oscuridad ralentizó el crecimiento de los tumores pero no los redujo.

El primer autor, el doctor Pan Yuan, que trabajó por primera vez con Gutmann en la Universidad de Washington y ahora es investigador postdoctoral con Monje, demostró que la relación entre la luz y los tumores requiere una proteína llamada neuroligina 3.

Cuando se estimulan sus nervios ópticos, los ratones con mutaciones en Nf1 liberan niveles anormalmente altos de neuroligina 3.

El bloqueo de la proteína con un fármaco o la modificación genética de los ratones para eliminar el gen de la neuroligina 3 dio lugar a menos tumores y más pequeños.

Además, los tumores cerebrales de las personas también tienen un alto contenido de neuroligina 3, lo que sugiere la posibilidad de dirigirse a la proteína como tratamiento para los tumores cerebrales.

Los investigadores analizaron muestras de tejido de 19 personas con tumores cerebrales de bajo grado y hallaron niveles elevados de neuroligina 3, independientemente de que surgieran en niños con NF1 o no.

"Todo esto nos está enseñando que quizá hayamos ignorado un tipo de célula realmente importante en los cánceres del sistema nervioso: la neurona", dijo Gutmann. "Como neurólogos, llevamos décadas tratando las neuronas hiperactivas con fármacos. Uno de los objetivos de nuestros laboratorios es reutilizar algunos de esos fármacos para ver si podemos desactivar la actividad no deseada, quizá sólo durante un breve periodo de desarrollo, y evitar la formación de tumores cerebrales. Y hay otros puntos en los que también podríamos intervenir: limitando la exposición a la luz, dirigiéndonos a la neuroligina 3 o inhibiendo algún otro paso en la vía. Esto nos ha abierto los ojos".

Fuente: Washington University School of Medicine