Neurocientíficos de la
Universidad de Queensland (Nueva Zelanda) han descubierto cómo la deficiencia de vitamina D en el embarazo afecta al desarrollo cerebral y los trastornos que esto puede derivar en la etapa adulta, como la
esquizofrenia.
La
esquizofrenia está asociada con muchos factores de riesgo del desarrollo, tanto genéticos como ambientales. Si bien se desconocen las causas neurológicas precisas del trastorno, lo que se sabe es que está asociada con un cambio pronunciado en la forma en la que el
cerebro usa la
dopamina, el neurotransmisor al que a menudo se hace referencia como la 'molécula de recompensa' del cerebro.
Darryl Eyles, investigador principal de esta investigación, ha seguido los mecanismos que podrían relacionarse con la liberación anormal de
dopamina y ha descubierto, según publican en
Journal of Neurochemistry, que la
deficiencia materna de vitamina D afecta el desarrollo temprano del cerebro y la posterior diferenciación de las
neuronas dopaminérgicas.
Desarrollo embrionario de las neuronas
En su investigación, el equipo del
Queensland Brain Institute desarrolló células similares a la
dopamina para replicar el proceso de diferenciación en neuronas dopaminérgicas tempranas que generalmente tiene lugar durante el desarrollo embrionario.
Cultivaron las neuronas tanto en presencia como en ausencia de la hormona activa de
vitamina D. En tres sistemas de modelo diferentes, mostraron que el crecimiento de
neuritas de dopamina aumentó notablemente. Después, observaron alteraciones en la distribución de proteínas presinápticas responsables de la liberación de dopamina dentro de estas.
Falsos neurotransmisores fluorescentes
Utilizando una nueva herramienta de visualización conocida como
falsos neurotransmisores fluorescentes, los investigadores pudieron analizar los cambios funcionales en la captación y liberación de
dopamina presináptica en presencia y ausencia de
vitamina D. Demostraron que la liberación de dopamina mejoró en las células cultivadas en presencia de la hormona en comparación con la de control.
"Esta es una evidencia concluyente de que la vitamina D afecta la diferenciación estructural de las neuronas dopaminérgicas", expone Eyles. Aprovechar los avances en la orientación y visualización de moléculas individuales dentro de las terminaciones nerviosas presinápticas ha permitido a estos investigadores explorar más a fondo su creencia de que la deficiencia materna de
vitamina D cambia la forma en que se forman los circuitos dopaminérgicos tempranos.
El equipo ahora está explorando si otros factores de riesgo ambientales para la
esquizofrenia, como la hipoxia materna o la infección, que podrían alteran de manera similar la trayectoria de la diferenciación de las neuronas de dopamina. Consideran que las alteraciones tempranas en la diferenciación y función de las neuronas dopaminérgicas pueden ser el origen del neurodesarrollo de la disfunción de la dopamina que en los adultos que desarrollan esquizofrenia.
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