El caso de Kevin y la influencia ontogénica

El caso de Kevin y la influencia ontogénica

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autismo

embriología

plasticidadneuronal

migración y agrupamiento

muerteneuronal

Inducción de la placa neural

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Conclusión

Proliferación neuronal

sinaptogénesis

mielinización

TIMELINE FÍSICA

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La muerte neuronal es una parte normal e importante del desarrollo nervioso. Tal desarrollo parece operar siguiendo el principio de supervivencia del más apto: se producen muchas más neuronas alrededor de un cincuenta por ciento más de las que se requieren y sólo sobreviven las más aptas. La muerte a gran escala no constituye una fase del desarrollo limitada en el tiempo; se produce en oleadas en diversas partes del encéfalo a lo largo del desarrollo. La apoptosis es en sí la muerte programada de la células del organismo, el cual permite que éste se desarrolle deshaciéndose del material innecesario. Se trata de una muerte celular que es beneficiosa (por lo general) para el organismo y que sirve para desarrollarnos o bien para luchar contra posibles daños y enfermedades (se eliminan las células enfermas o nocivas). La apoptosis es menos peligrosa que la necrosis. Las células necróticas se fragmentan y vierten su contenido al líquido extracelular; la consecuencia es una inflamación potencialmente perjudicial. Por el contrario, en la muerte celular apoptótica, el ADN y otras estructuras internas se parten y son empaquetadas dentro de membranas antes de que la célula se fragmente. Estas membranas contienen moléculas que atraen fagocitos y otras que previenen la inflamación (Li et al., 2003; Savill, Gregory y Haslett, 2003; Wang et al., 2003).

Los procesos de diferenciación de las células neurales y la formación de circuitos mediante contactos sinápticos entre neuronas (sinaptogénesis) ocurren en el sistema nervioso central durante las últimas fases del desarrollo prenatal y los primeros meses después del nacimiento. Ambos procesos requieren la participación de múltiples mecanismos moleculares y celulares organizados en patrones espaciotemporales específicos, cuya alteración es la base para la aparición de anomalías funcionales, con el resultado de enfermedades psiquiátricas asociadas al neurodesarrollo. La consecuencia de alteraciones en estos procesos es una anomalía en la función de los circuitos neuronales, es decir, en el patrón de conexiones de las neuronas entre algunas regiones del cerebro o de la funcionalidad de las sinapsis entre las neuronas que conforman estos circuitos. Estas alteraciones tendrán como consecuencia un desequilibrio entre la actividad excitatoria (incremento de actividad) e inhibitoria (disminución de actividad) de las sinapsis en los circuitos afectados. Por lo tanto, es importante conocer los procesos neurales ligados a la actividad de los circuitos cerebrales para entender las consecuencias de su disfunción y, con ello, su papel en el desarrollo de los síntomas característicos de las enfermedades del neurodesarrollo, como son los trastornos del espectro autista (TEA) y el trastorno por déficit de atención/hiperactividad (TDAH) .

Los niños y adolescentes con autismo tienen un superávit de sinapsis en el cerebro, un exceso que se debe a la disminución de un proceso de "poda" existente en un cerebro normal durante el desarrollo, según un estudio realizado por neurocientíficos del Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUMC, por sus siglas en inglés), en Nueva York, Estados Unidos.

El trastorno del espectro autista es un trastorno del neurodesarrollo caracterizado por una estructura cerebral atípica desde los primeros meses de gestación. Estas diferencias estructurales pueden ser la consecuencia de una heterocronía en las divisiones de las células germinales periventriculares. Ya sea debido a un crecimiento demasiado rápido de las células en desarrollo (proliferación), a un defecto en la migración neuronal, o a un fallo en la eliminación de neuronas sobrantes (apoptosis), el resultado es un aumento de las conexiones neuronales de corto alcance y un decremento de las de largo alcance. Las anomalías funcionales que esto conlleva podrían explicar la mayor parte de las manifestaciones cognitivas y conductuales de las personas que lo padecen.

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En pacientes con TEA y TDAH se han descrito alteraciones del desarrollo inicial de las sinapsis en los circuitos de conexión entre áreas corticales de procesamiento complejo (que reciben y procesan de forma combinada información multimodal), sobre todo de los lóbulos frontal, temporal y parietal. El proceso de sinaptogénesis está regulado por múltiples factores genéticos y epigenéticos (ambientales), por lo que corre un alto riesgo de ser alterado en el período perinatal, durante su etapa de mayor maleabilidad, dando como consecuencia trastornos del neurodesarrollo. En relación con el carácter poligénico del TEA se han descubierto genes cuyas mutaciones producen alteraciones sinápticas que cursan con TEA y TDAH, así como discapacidad intelectual y trastornos neuropsiquiátricos. Entre los genes descritos están los que codifican proteínas de organización sináptica, que incluyen complejos de adhesión celular y factores secretados. Muchas proteínas codificadas por genes de riesgo para padecer TEA, TDAH o discapacidad intelectual participan en diferentes procesos de conectividad neuronal en la sinapsis, incluyendo sistemas proteicos relacionados con receptores para neurotransmisores, como el glutamatérgico (p. ej., GRIN2B), el gabérgico (p. ej., GABRA3 y GABRB3) y el glicinérgico (p. ej., GLRA2), pero también en los mecanismos de neuritogénesis, el establecimiento de las sinapsis, la conducción neural (CNTNAP2) y la permeabilidad de las membranas neuronales a iones (CACNA1, CACNA2D3 y SCN1A. Algunas de estas proteínas están directamente involucradas en la actividad y la formación de las sinapsis, como las neurexinas (NRXN) y las neuroliginas (NLGN). Otras proteínas forman parte de los andamios necesarios para el posicionamiento de moléculas de adhesión celular y receptores de neurotransmisores en la sinapsis, por ejemplo, los genes SHANK (SHANK1, SHANK2 y SHANK3) y los que codifican las proteínas de la familia Rho-GTP­asas [16]. Estas proteínas se unen en grandes plataformas moleculares de interacción con receptores de glutamato y actina asociada a proteínas, afectando de forma muy evidente el desarrollo y morfología de las dendritas. Síndromes del neurodesarrollo asociados frecuentemente con la aparición de TEA, como el síndrome X frágil, presentan anomalías importantes en la estatura de las espinas sinápticas en las dendrítas de las neuronas corticales. La distribución heterogénea en intensidad y localización de estas alteraciones en las conexiones neuronales de la corteza explicaría las diversas manifestaciones clínicas, tanto de la entidad diagnóstica (TEA, TDAH, discapacidad intelectual, etc.) como de las diferencias entre individuos con el mismo diagnóstico.

La base estructural de la adaptación neural es la capacidad de modificar la cantidad y la función de las sinapsis neuronales; por lo tanto, lo que definimos como plasticidad neural (neuroplasticidad) se fundamenta en la plasticidad sináptica en los circuitos neuronales. Los conocimientos acumulados en los últimos años muestran que las enfermedades mentales de inicio en la infancia se deben a alteraciones de la formación o de la actividad de circuitos neuronales. Entre estas enfermedades destacan el TEA y el TDAH, asociados o no a discapacidad intelectual, y otros síndromes del neurodesarrollo. La aparición durante la vida temprana de las alteraciones conductuales y funcionales del TEA y el TDAH induce a pensar que su origen reside en anomalías de la formación de estos circuitos durante el desarrollo de la corteza cerebral. Por lo tanto, las alteraciones genéticas subyacentes al TEA y al TDAH modifican los procesos del desarrollo neuronal y el establecimiento de conexiones, sobrepasando la capacidad compensatoria de la neuroplasticidad del sistema nervioso central durante el desarrollo y generando alteraciones en el patrón inicial de conexiones en los circuitos neuronales.

La placa neural se origina en la línea primitiva y se extiende a lo largo del eje anteroposterior de la gástrula, siendo mucho más ancha que larga, a medida que se desarrolla la placa pasará a ser más larga que ancha y formará el eje central del sistema nervioso. El primer mecanismo es la neurulación primaria. En este mecanismo existe una concentración de las células en la periferia de la placa neural, éstas se aproximan a la placa neural en la que proliferan, se invaginan y separan. Las células de apariencia columnar que se convertirán en el sistema nervioso, a partir del tubo neural, el cual recorre longitudinalmente al embrión, proviene del ectodermo. A partir de esta capa germinativa, también se desarrollan estructuras que protegen a otros tejidos y comunican el interior con el exterior como la piel, pelo, glándulas sudoríparas, órganos de los sentidos, epitelio. El segundo mecanismo es la neurulación secundaria. Durante este mecanismo en la región sacra se forma la parte posterior del tubo neural, su formación es partir de una masa indiferenciada de células, denominada eminencia caudal. La eminencia caudal forma el tubo por medio de mecanismos morfogenéticos, independientes a los antes explicados y contenidos en la placa neural y el surco neural. En la neurulación secundaria las células forman la luz del tubo neural secundario y una vez desarrollada tendrá continuidad con el resto del tubo formado por neurulación primaria.

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Se considera que la migración celular en el tubo neural en vías de desarrollo es de dos tipos: la migración radial avanza hacia afuera desde la zona ventricular en línea recta hasta la pared ente de la migración tangencial se da en ángulo recto a la migración radial, esto es, paralela a las paredes del tubo. La mayoría de las células se implican tanto en la migración radial como en la tangencial para llegar desde su punto de origen en la zona ventricular hasta su punto de destino (véase Hatten, 2002). Una vez que las neuronas en desarrollo han migrado deben alinearse con otras neuronas que han migrado a la misma zona para formar las estructuras del sistema nervioso. Este proceso se denomina agrupamiento. Se piensa que tanto la migración como el agrupamiento están mediados por moléculas de adherencia celular [«cell-adhesión molecules»] (MACs), las cuales se localizan en la superficie de las neuronas y de otras células. Las moléculas de adherencia celular tienen la capacidad de reconocer moléculas de otras células y adherirse a ellas.

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Una vez que se han fusionado los labios del surco neural para originar el tubo neural, las células del tubo comienzan a proliferar (su cantidad aumenta extraordinariamente). Esta proliferación neuronal no se produce de modo simultáneo o de la misma forma en todas las partes del tubo. En cada especie, las células de distintas partes del tubo neural proliferan siguiendo una secuencia característica, la cual es responsable de la configuración de abultamientos y pliegues que dan al encéfalo su forma característica de especie. La mayor parte de la división de las células del tubo neural tiene lugar en la zona ventricular, la región adyacente al ventrículo (el centro del tubo repleto de líquido)

Desde el aspecto neurobiológico, el TEA y el TDAH pueden ser manifestaciones de anomalías en el proceso de neuroplasticidad del desarrollo, al igual que otros trastornos neuropediátricos congénitos y adquiridos, como la encefalopatía por hipo­xia neonatal, parálisis cerebral, epilepsia, distonía, discapacidad intelectual y esquizofrenia [5,6]. Desde su aspecto etiológico, ambos procesos tienen una importante carga genética, considerándose trastornos poligénicos (múltiples genes implicados con carga patogénica escasa y variable) y, por tanto, derivados de una combinación de alteraciones genéticas de novo (mutaciones espontáneas) asociadas a una predisposición derivada de variaciones comunes heredadas. Las principales anomalías genéticas asociadas a TEA y TDAH implican genes que codifican proteínas de la sinapsis

En el sistema nervioso central la mielina está formada y organizada por unas células llamadas oligodendrocitos y en el sistema nervioso periférico (SNP) por otras células gliales llamadas células de Schwann. Una mielinización insuficiente, probablemente causada por la falta de oligodendrocitos maduros, está relacionada con el trastorno del espectro autista (TEA), según un estudio publicado en Nature Neuroscience y que ha analizado ratones y tejido humano procedente de autopsias. A escasez de mielina deja a las neuronas vulnerables a los daños, como sucede en la esclerosis múltiple, mientras que demasiada puede alterar el mensaje transmitido por los axones. Investigaciones previas habían demostrado que la envuelta de mielina es habitualmente más fina en las personas con trastorno del espectro autista (TEA). Ese estudio anterior comparaba 14 personas con autismo y otros 14 controles de similares edades ­-28 años de media- y cocientes de inteligencia -sin discapacidad intelectual- y utilizaba una técnica que permite medir la mielina en cerebros vivos de forma no invasiva.

El TEA es una condición heterogénea caracterizada por la presencia de alteraciones del compor­amiento en la interacción social y comunicación, acompañada de comportamiento estereotipado e intereses restringidos. Además de estos síntomas necesarios para el diagnóstico, el TEA a menudo se presenta con una variedad de otras manifestaciones conductuales y funcionales, como problemas de lenguaje, hiperactividad, epilepsia, déficit de atención y trastornos del sueño. El TDAH se inicia en la infancia y se caracteriza por dificultades para mantener la atención, hiperactividad con exceso de movimiento e impulsividad, y dificultades en el control de los impulsos. El TEA y el TDAH comparten rasgos neurobiológicos, fundamentalmente relacionados con alteraciones en la estructura y función de la corteza cerebral, que permiten tratarlos conjuntamente.

Los estudios estructurales y funcionales del tejido nervioso en el TEA muestran un patrón de desarrollo atípico caracterizado por un desarrollo acelerado e interrumpido durante los primeros años posnatales. Esta disincronía en el desarrollo de las diferentes áreas cerebrales daría lugar a un incremento en las conexiones neuronales de corto alcance y a una reducción de aquellas de largo alcance, las últimas en madurar. Las consecuencias de dicho desarrollo serían una especialización en las primeras etapas del procesamiento de la información, con especial relevancia en los procesos de abajo-arriba de la percepción, y un déficit en la de integración, manipulación y regulación de la información proveniente de distintas regiones cerebrales, corticales y subcorticales, con especial relevancia en las funciones ejecutivas, sociales y comunicativas.

Las personas con autismo tenían menos mielina y aquellas con dificultades de interacción social mayores, un autismo más grave, tenían los niveles más bajos de todos. Las áreas donde las diferencias era más patentes, incluyendo las proyecciones talámicas, el cerebelo y la corteza del cíngulo ya habían sido previamente relacionadas con los TEA pero este estudio indicaba por primera vez alteración de la mielina en estas regiones. El equipo investigador iba en busca de las mutaciones genéticas que causan este autismo sindrómico y observó una mielinización irregular y una expresión inconsistente de Tcf4, un gen, el del factor de transcripción 4, que regula la actividad de los oligodendrocitos. Vieron también diferentes genes con una expresión diferencial, es decir, que se expresaban más o menos en los ratones modelos de TEA que en controles. También encontraron que en otros dos modelos murinos de TEA (Ptenm3m4/m3m4, Mecp2KO) se observaba un enriquecimiento significativo de genes implicados en la mielinización.

Los TEA aparecen antes de los tres años de edad y pueden durar toda la vida, aunque los síntomas podrían mejorar con el tiempo. Algunos niños muestran síntomas de TEA en los primeros 12 meses de vida. En otros, puede que los síntomas no aparezcan hasta los 24 meses o después. Algunos niños con TEA adquieren nuevas destrezas y alcanzan indicadores del desarrollo hasta alrededor de los 18 a 24 meses de edad, y después dejan de adquirir nuevas destrezas o pierden las que ya tenían. A medida que los niños con TEA se convierten en adolescentes y adultos jóvenes, podrían tener dificultades para formar y mantener amistades, para comunicarse con personas de la misma edad y adultos, o para entender qué conductas se esperan de ellos en la escuela o el trabajo. Puede que lleguen a proveedores de atención médica porque también tienen afecciones, como ansiedad, depresión o trastorno por déficit de atención e hiperactividad, que se presentan con más frecuencia en personas con TEA que en personas sin TEA. Diagnosticar los TEA puede ser difícil debido a que no existe una prueba médica, como un análisis de sangre, para diagnosticarlos. Para dar un diagnóstico, los médicos evalúan la conducta del niño y su desarrollo. Los TEA, a veces, pueden detectarse a los 18 meses de edad o antes. Hacia los dos años, el diagnóstico de un profesional con experiencia se puede considerar confiable. Sin embargo, muchos niños no reciben un diagnóstico definitivo hasta que tienen más edad. Algunas personas no reciben un diagnóstico hasta que son adolescentes o adultas. Este retraso significa que hay personas con TEA que podrían no recibir la ayuda temprana que necesitan.

Tipos de tratamiento Hay muchos tipos de tratamiento disponibles. Estos tratamientos generalmente se pueden dividir en las siguientes categorías, aunque algunos impliquen la aplicación de más de un enfoque: Conductuales Del desarrollo Educacionales Socio-relacionales Farmacológicos Sicológicos Complementarios y alternativos

Los tratamientos actuales para el trastorno del espectro autista (TEA) buscan reducir los síntomas que interfieren en el funcionamiento diario y la calidad de vida.1 El TEA afecta a cada persona de manera distinta, lo que significa que las personas con TEA tienen fortalezas y desafíos únicos y distintas necesidades de tratamiento. Por lo tanto, los planes de tratamiento generalmente incluyen varios profesionales y son adaptados a la persona. Los tratamientos se pueden dar en entornos de educación, de salud, de la comunidad, en el hogar, o en una combinación de entornos. Es importante que los proveedores se comuniquen entre ellos, y con la persona con TEA y su familia para garantizar que las metas y el progreso del tratamiento estén cumpliendo con las expectativas. A medida que las personas con TEA salen de la escuela secundaria superior y se van haciendo adultas, recibir servicios adicionales puede ayudarlas a mejorar su salud y funcionamiento diario, y facilitar su participación social y comunitaria. Algunas podrían necesitar ayuda para continuar con su educación, completar capacitación laboral, encontrar empleo y conseguir vivienda y transporte.

Para que el sistema nervioso comience su desarrollo es esencial que primero sucedan los siguientes procesos conceptivos: Fecundación. Este es el comienzo de la embriogénesis o desarrollo embrionario. Se produce en la fusión del espermatozoide y el óvulo. Además, puede darse hasta tres días después del coito. Inicialmente, los dos gametos forman una célula única llamada cigoto. Segmentación. Se trata de la segmentación del cigoto dentro del útero. Se realiza a través de la mitosis, la cual permite la división del cigoto en dos células idénticas formadas por blastómeros. Los blastómeros son las células que se originan en la primera división del óvulo. Morulación. Como consecuencia de la segmentación y la formación de los blastómeros se desencadena la mórula. Se trata de una estructura que posee de 12 a 16 células aproximadamente. Y, debe su nombre a su forma, parecida a una pequeña mora. Además, está envuelta por dos membranas: la más interna, denominada membrana pelúcida, y la más externa, corona radiada. Blastulación. Aquí el cigoto ha alcanzado un gran número de células. Se forma la blástula, que aparece en forma de bola, con una cavidad en el interior llamada blastocele. Gastrulación. Consiste en la formación de la gástrula. Se da en la tercera semana. Además, durante esta etapa se forman tres capas: Endodermo. Capa más interna del disco embrionario. Mesodermo. Capa intermedia. Ectodermo. Capa más externa del disco embrionario. El sistema nervioso se desarrolla a partir del ectodermo, al igual que nuestra piel. Cada una de las otras capas da origen a distintos partes de nuestro organismo.

Si en las etapas del desarrollo del sistema nervioso, no se desarrollan de manera regular, desencadena en posibles malformaciones, enfermedades o trastornos que dificultan la vida del humano. En el caso de Kevin, el niño debió tener dificultades en las etapas de sinaptogénesis, mielinización y plasticidad neuronal para tener estos comportamientos irregulares. También la madre debe tomar los cuidados debidos y necesarios para evitar anomalías en el desarrollo del embrión y que pueda dar pie a desarrollar enfermedades o trastornos. Esta información es importante para los profesionales de la salud de la mente, porque ayudan a los psicólogos a saber el por qué de los comportamientos de los pacientes, de dónde vienen, en dónde se desarrollaron, el por qué de ese trastorno, como el caso de Kevin, que presenta un posible TEA y le causa dificultades en las áreas de su vida, como es de apreciarse actualmente, en la escuela. Los padres son los responsables de monitorear a sus hijos y pedir ayuda en caso de que presenten comportamientos irregulares desde que nacen, en el caso de Kevin, los padres no habían notado, o buscado antes información para tener el conocimiento de un posible trastorno en su hijo y recurrir al personal de la salud adecuado para tratar el problema que presenta el niño, además de brindarle el apoyo que necesita, tanto en la escuela como en su hogar. Algo sumamente importante es que es necesario atender al niño para darle un trato adecuado y ayudarle en la gestión de su trastorno para apoyarlo en el día a día de las áreas de su vida, como en la escuela. El psicólogo, teniendo un diagnóstico con ayuda del psiquiatra, puede desempeñar su trabajo como terapeuta y dar tratamiento adecuado al paciente, teniendo la información correcta del caso del niño.