La Universitat de València (UV) ha liderado una investigación que ayuda a precisar el papel de uno de los genes implicados en el síndrome de Williams. Se trata de una alteración genética del desarrollo caracterizada, entre otros rasgos, por problemas cardiovasculares, discapacidad intelectual y un perfil de comportamiento que combina una elevada sociabilidad con dificultades relacionadas con la ansiedad.
El estudio, publicado en la revista científica Molecular Neurobiology y realizado con la participación de la Queen Mary University of London, ha analizado el gen fzd9b en pez cebra (Danio rerio). Este gen es equivalente a uno de los genes humanos afectados habitualmente en este síndrome.
Los investigadores han comprobado que alterar este gen mediante edición genética provoca cambios en la respuesta al estrés y el desarrollo neuronal. Además, presenta determinados comportamientos utilizados experimentalmente como indicadores de ansiedad.
FZD9
El trabajo se ha centrado en FZD9, uno de los cerca de veinte genes situados en la región del cromosoma 7 afectada por el síndrome de Williams. Al tratarse de una alteración provocada por la pérdida simultánea de varios genes, uno de los principales retos científicos consiste en determinar qué función desarrolla cada uno. También intentan saber cómo contribuye cada gen a las distintas características del trastorno.
El investigador Ramón y Cajal del Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física de la UV Jose Vicente Torres Pérez, primer firmante del artículo, explica que «este síndrome nos ofrece un ejemplo muy claro de por qué, en las alteraciones genéticas que afectan a varios genes al mismo tiempo, no podemos entender el fenotipo considerándolos todos como un único bloque».
«Necesitamos estudiar qué aporta cada uno de los genes por separado y, a partir de aquí, entender también cómo interactúan entre ellos», añade el investigador.
Cambios desde las primeras etapas del desarrollo
El equipo científico ha generado mediante edición genética dos líneas de pez cebra con alteraciones en fzd9b. Ha seguido sus consecuencias desde las primeras fases del desarrollo hasta la edad adulta.
Durante las primeras etapas de vida, los animales mostraron una habituación más lenta ante estímulos acústicos repetidos. También presentaron cambios en la expresión de genes relacionados con el sistema que regula la respuesta fisiológica al estrés. Además, se detectaron alteraciones en la ramificación neuronal durante el desarrollo.
En la edad adulta, los peces presentaron modificaciones en comportamientos empleados experimentalmente como indicadores de ansiedad.
Sin embargo, las alteraciones en fzd9b tuvieron un efecto mucho menor sobre su comportamiento social. Los resultados apuntan así a que FZD9 podría estar especialmente relacionado con determinados componentes del estrés y la ansiedad. Sin embargo, no sería uno de los principales responsables de la hipersociabilidad característica del síndrome de Williams.
El pez cebra como modelo para estudiar el sistema nervioso
La investigación también destaca la utilidad del pez cebra para estudiar la neurobiología del comportamiento y el desarrollo del sistema nervioso. Este modelo permite introducir modificaciones genéticas concretas y observar sus efectos desde etapas muy tempranas hasta la edad adulta.
«Modelos como el pez cebra nos permiten estudiar una misma alteración genética en diferentes niveles, desde el desarrollo de las neuronas hasta el comportamiento del animal», señala Torres Pérez.
El investigador añade que «esto es especialmente útil cuando queremos reconstruir, gen a gen, la contribución de regiones genéticas complejas como la que está afectada en el síndrome de Williams».
Los resultados refuerzan la necesidad de analizar de manera individual la función de los genes implicados en síndromes provocados por alteraciones genéticas múltiples. Posteriormente, se deben estudiar sus efectos combinados y sus interacciones.
La investigación ha contado con financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación, la Unión Europea-NextGenerationEU/PRTR, la British Pharmacological Society, la Generalitat Valenciana y los National Institutes of Health de Estados Unidos.
