Dos mitades del hipocampo tienen una actividad genética sorprendentemente diferente

Se identificaron marcadas diferencias en la actividad genética en la parte anterior del hipocampo, que apunta hacia abajo, hacia la cara, y en la parte posterior, que apunta hacia arriba, hacia la parte posterior de la cabeza. Crédito: Melissa Logies

Un estudio de la actividad genética en el hipocampo del cerebro, dirigido por investigadores de UT Southwestern, ha identificado marcadas diferencias entre las porciones anterior y posterior de la región. Los hallazgos, publicados el 28 de mayo de 2021, en Neurona, podría arrojar luz sobre una variedad de trastornos cerebrales que involucran al hipocampo y eventualmente ayudar a conducir a nuevos tratamientos dirigidos.

“Estos nuevos datos revelan diferencias a nivel molecular que nos permiten ver el hipocampo anterior y posterior de una manera completamente nueva”, dice el líder del estudio Genevieve Konopka, Ph.D., profesor asociado de neurociencia en UTSW.

Genevieve Konopka

Genevieve Konopka, Ph.D. Crédito: UT Southwestern Medical Center

Ella y el co-líder del estudio Bradley C. Lega, MD, profesor asociado de cirugía neurológica, neurología y psiquiatría, explican que el hipocampo humano generalmente se considera una estructura uniforme con roles clave en la memoria, la navegación espacial y la regulación de las emociones. Sin embargo, algunas investigaciones han sugerido que los dos extremos del hipocampo, el anterior, que apunta hacia abajo hacia la cara, y el posterior, que apunta hacia arriba, hacia la parte posterior de la cabeza, asumen diferentes funciones.

Los científicos han especulado que el hipocampo anterior podría ser más importante para la emoción y el estado de ánimo, mientras que el hipocampo posterior podría ser más importante para la cognición. Sin embargo, dice Konopka, un erudito de Jon Heighten en Autism Research, los investigadores aún tenían que explorar si existen diferencias en la actividad genética entre estas dos mitades.

Para el estudio, Konopka y Lega, ambos miembros del Instituto del Cerebro Peter O’Donnell Jr., y sus colegas aislaron muestras del hipocampo anterior y posterior de cinco pacientes a los que se les extirpó la estructura para tratar la epilepsia. Las convulsiones a menudo se originan en el hipocampo, explica Lega, quien realizó las cirugías. Aunque las anomalías cerebrales desencadenan estas convulsiones, el análisis microscópico sugirió que los tejidos utilizados en este estudio eran anatómicamente normales.

Liga Bradley

Bradley C. Lega, MD Crédito: UT Southwestern Medical Center

Después de la extracción, las muestras se sometieron a núcleos individuales. ARN secuenciación (snRNA-seq), que evalúa la actividad genética en células individuales. Aunque snRNA-seq mostró en su mayoría los mismos tipos de neuronas y las células de soporte residen en ambas secciones del hipocampo, la actividad de genes específicos en las neuronas excitadoras, aquellas que estimulan a otras neuronas para disparar, varió significativamente entre las porciones anterior y posterior del hipocampo. . Cuando los investigadores compararon este conjunto de genes con una lista de genes asociados con trastornos psiquiátricos y neurológicos, encontraron coincidencias significativas. Los genes asociados con los trastornos del estado de ánimo, como el trastorno depresivo mayor o el trastorno bipolar, tendían a ser más activos en el hipocampo anterior; a la inversa, los genes asociados con trastornos cognitivos, como el trastorno del espectro autista, tendían a ser más activos en el hipocampo posterior.

Lega señala que cuanto más los investigadores sean capaces de apreciar estas diferencias, mejor podrán comprender los trastornos en los que está involucrado el hipocampo.

“La idea de que el hipocampo anterior y posterior representan dos estructuras funcionales distintas no es completamente nueva, pero ha sido subestimada en la medicina clínica”, dice. “Cuando tratamos de comprender los procesos de las enfermedades, debemos tenerlo en cuenta”.

Referencia: “Resolución de la diversidad celular y molecular a lo largo del eje anterior a posterior del hipocampo en humanos” por Fatma Ayhan, Ashwinikumar Kulkarni, Stefano Berto, Karthigayini Sivaprakasam, Connor Douglas, Bradley C. Lega y Genevieve Konopka, 28 de mayo de 2021, Neurona.
DOI: 10.1016 / j.neuron.2021.05.003

Otros investigadores de UTSW que contribuyeron a este estudio incluyen a Fatma Ayhan, Ashwinikumar Kulkarni, Stefano Berto, Karthigayini Sivaprakasam y Connor Douglas.

Este trabajo fue financiado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (subvenciones del NIH NS106447, T32DA007290, T32HL139438, NS107357), una subvención inicial de la Iniciativa BRAIN de la Universidad de Texas (366582), la Fundación Chilton, el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales de los NIH (bajo el premio UL1TR001105 del Centro de Medicina Traslacional), la Iniciativa Chan Zuckerberg (un fondo asesorado de la Fundación Comunitaria de Silicon Valley, HCA-A-1704-01747) y la Fundación James S. McDonnell 21S t Iniciativa Científica del Siglo para Entender la Cognición Humana (premio académico 220020467).


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

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