Investigadores del Instituto de Neurociencias, una entidad colaborativa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Miguel Hernández, han descubierto en ratones dos enzimas esenciales para mantener la identidad neuronal: actúan como herramientas biológicas que aceleran reacciones químicas y preservan funciones neuronales como auténticos guardianes epigenéticos.
Estas enzimas, KDM1A y KDM5C, tienen la tarea de silenciar los genes inapropiados para las neuronas y sostener solo aquellos que son pertinentes. El estudio, que aparece en la revista ‘Cell Reports’, fue realizado mediante un modelo de ratón adulto al que se le eliminaron los genes de estas enzimas en sus neuronas cerebrales, permitiendo a los investigadores observar las consecuencias de la pérdida de control epigenético en neuronas ya desarrolladas.
La epigenética, que estudia la activación y desactivación de genes sin alterar el ADN, fue central en este estudio, según comunicó el CSIC. Ángel Barco, director del laboratorio, explicó que la interacción de estas enzimas es crucial: Cuando fallan, las neuronas comienzan a activar genes que no les corresponden, afectando negativamente la memoria, el aprendizaje y la regulación de la ansiedad.
Mediante un enfoque multidisciplinar, se observó que la ausencia de ambas enzimas modifica drásticamente el panorama epigenético de la neurona, acumulando marcas epigenéticas de activación en regiones que deberían estar inactivas y causando una desorganización en la estructura tridimensional del genoma neuronal. Estos cambios aumentan la excitabilidad neuronal, impactando negativamente en el comportamiento y capacidades cognitivas de los ratones.
Este hallazgo es un avance en la comprensión de trastornos neurológicos ligados a la discapacidad intelectual derivados de mutaciones en reguladores epigenéticos. Juan Paraíso Luna, coautor del estudio, destacó que entender estas interacciones es clave para desentrañar la biología neuronal y detectar mecanismos relacionados con patologías neurológicas. Este estudio se suma a investigaciones anteriores que ya habían subrayado la importancia de cada enzima por separado.
Ángel Barco finalizó señalando que las mutaciones en los genes de estas enzimas están vinculadas en humanos con discapacidades intelectuales y otros desórdenes, abriendo oportunidades para futuras investigaciones que podrían esclarecer el origen de diversas condiciones cerebrales. La investigación contó con el apoyo de múltiples entidades, incluyendo la financiación de La Marató de TV3, la Agencia Estatal de Investigación, la Generalitat Valenciana y la Fundación La Caixa.