Esta es la primera vez que se ha demostrado que el gen desempeña este papel; se abre una nueva manera de entender estos defectos, y podría algún día conducir a nuevos tratamientos que podrían evitar el problema o disminuir su incidencia.
«Este gen juega un papel crucial en el proceso que conduce a estos defectos«, dijo el autor principal del estudio, Peixin Yang, profesor en el Departamento de Obstetricia, Ginecología y Ciencias Reproductivas en la UM SOM.
«Ahora que hemos identificado el mecanismo, podemos empezar a centrarnos en cómo podemos evitar que suceda en los seres humanos«.
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Los defectos del tubo neural (DTN) se producen cuando las mutaciones se acumulan en las células neuroepiteliales, las células madre neurales que con el tiempo se transforman en el cerebro y el sistema nervioso central.
El problema se produce después de que el feto está expuesto a un exceso de glucosa, que puede causar la muerte celular generalizada, llevando eventualmente a los defectos de nacimiento.
Los investigadores se centraron en un gen llamado PRKCA, que desempeña un papel clave en la regulación de la autofagia, el proceso por el cual las células disponen de material que ya no necesita, a menudo, este material está roto o defectuoso de alguna manera.
En la diabetes, el gen PRKCA se vuelve hiperactivo, y como consecuencia se suprime la autofagia. Como resultado, el material celular defectuoso se utiliza para crear tejido embrionario, que puede dar lugar a importantes defectos de nacimiento.
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En esencia, el proceso es una serie de fichas de dominó.
El gen PRKCA desencadena la producción de una proteína llamada proteína quinasa C-alfa, o PKCalpha. La PKCalpha a su vez aumenta la expresión de una molécula llamada miR-129-2, lo que disminuye los niveles de una proteína llamada PGC-1 alfa, que fomenta la destrucción de células defectuoso.
En un experimento usando ratones diabéticas embarazadas, el Dr. Yang y sus colegas eliminaron este gen, lo que permitió que la autofagia funcione normalmente. En animales en los que se habían suprimido el gen, los embriones tenían muchos menos defectos del tubo neural.
Los científicos también examinaron si es posible reducir los defectos del tubo neural mediante la restauración de la expresión de PGC-1 alfa en el desarrollo de las células neuronales.
Durante el embarazo diabético, la PGC-a1alpha reactivó el proceso de destrucción de las células defectuosas y también redujo la muerte de las células normales. Estos niveles de defectos del tubo neural se redujeron.
El Dr. Yang dice que en el futuro puede ser posible prevenir estos problemas en los seres humanos mediante el uso de medicamentos que inhiban la PKCalpha o miR-129-2, o activen la PGC-1 alfa.
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Los defectos del tubo neural son defectos de nacimiento del cerebro y la médula espinal. Se producen en el primer mes de embarazo. Los dos más comunes son la espina bífida y la anencefalia.
En el primero, la columna vertebral fetal no se cierra completamente. Esto suele causar daño a los nervios, con un poco de parálisis de las piernas. En el segundo, la mayor parte del cerebro y el cráneo no se desarrollan. Los bebés con este defecto suelen nacer muertos o mueren poco después del nacimiento.
Los defectos del tubo neural tienen varias causas, incluyendo la diabetes, la deficiencia de ácido fólico, la obesidad en la madre, y el consumo de ciertos medicamentos.
Alrededor del 10 por ciento de las mujeres con diabetes que están embarazadas tendrá embriones con defectos del tubo neural.
A nivel mundial son más de 300,000 los embarazos afectados por defectos del tubo neural cada año. Uno de cada diez bebés con defectos del tubo neural, mueren antes de su primer cumpleaños.
Las mujeres embarazadas que tienen diabetes tienen un riesgo significativamente mayor de tener un niño con defectos del tubo neural, e incluso con la más alta calidad de la atención previa, las mujeres diabéticas son cinco veces más propensas de tener un hijo con defectos congénitos que las mujeres no diabéticas.
El Profesor Distinguido John Z. y Akiko K. Bowers, comenta que: «Las mujeres con diabetes son entre tres y 10 veces más propensas de tener un niño con defectos del tubo neural que las mujeres sin la enfermedad. Esta nueva investigación arroja una nueva luz sobre cómo podemos continuar para reducir este problema urgente”.
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