Un estudio revela las consecuencias de la deficiencia de vitamina D materna en el desarrollo de neuronas y su relación con trastornos como la esquizofrenia.
Gracias a la aplicación de tecnología innovadora, un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Queensland han podido observar que la falta de vitamina D no solo modifica el crecimiento neuronal, sino que también interfiere con el mecanismo de liberación de dopamina del cerebro.
Los investigadores identificaron que la liberación de dopamina era superior en las células cultivadas en presencia de vitamina D, en comparación con un grupo de control.
Este estudio destaca la relevancia de la vitamina D en la diferenciación estructural de las neuronas dopaminérgicas e insinúa que la deficiencia materna de vitamina D podría alterar la formación de los primeros circuitos dopaminérgicos.
La esquizofrenia y su vinculación con el desarrollo cerebral
La esquizofrenia se asocia con múltiples factores de riesgo del desarrollo, tanto genéticos como ambientales. Aunque las causas neurológicas exactas de este trastorno son desconocidas, se sabe que la esquizofrenia se vincula con un cambio notable en cómo el cerebro utiliza la dopamina, el neurotransmisor conocido como la «molécula de la recompensa» del cerebro.
El profesor Darryl Eyles, desde su laboratorio en el Instituto del Cerebro de Queensland, ha seguido los mecanismos que podrían relacionarse con la liberación anormal de dopamina y ha descubierto que la deficiencia materna de vitamina D afecta el desarrollo temprano y la posterior diferenciación de las neuronas dopaminérgicas.
Un vistazo más de cerca al desarrollo neuronal
El equipo del Queensland Brain Institute cultivó células similares a la dopamina para replicar el proceso de diferenciación en neuronas dopaminérgicas tempranas, que generalmente ocurre durante el desarrollo embrionario. Cultivaron las neuronas tanto en presencia como en ausencia de la hormona activa de la vitamina D.
En tres sistemas modelo diferentes, mostraron que el crecimiento de las neuritas dopaminérgicas aumentaba considerablemente. Luego, demostraron alteraciones en la distribución de las proteínas presinápticas responsables de la liberación de dopamina dentro de estas neuritas.
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Vitamina D: un agente de cambio en el cerebro
«Lo que encontramos fue que el proceso de diferenciación alterado en presencia de vitamina D no solo hace que las células crezcan de manera diferente, sino que recluta maquinaria para liberar dopamina de manera diferente», afirmó el profesor Eyles.
Utilizando una nueva herramienta de visualización conocida como neurotransmisores falsos fluorescentes, el equipo pudo analizar los cambios funcionales en la absorción y liberación de dopamina presináptica en presencia y ausencia de vitamina D.
Revelaron que la liberación de dopamina se potenciaba en las células cultivadas en presencia de la hormona en comparación con un control. «Esto es una prueba concluyente de que la vitamina D afecta la diferenciación estructural de las neuronas dopaminérgicas», afirma Eyles.
Avances futuros y nuevas hipótesis
Al aprovechar los avances en el direccionamiento y visualización de moléculas individuales dentro de los terminales nerviosos presinápticos, el profesor Eyles y su equipo han podido profundizar en su creencia de que la deficiencia de vitamina D materna cambia cómo se forman los primeros circuitos dopaminérgicos.
El equipo está explorando ahora si otros factores de riesgo ambientales para la esquizofrenia, como la hipoxia materna o la infección, alteran de manera similar la trayectoria de la diferenciación de las neuronas dopaminérgicas.
Eyles y su equipo consideran que tales alteraciones tempranas en la diferenciación y función de las neuronas dopaminérgicas pueden ser el origen del neurodesarrollo de la disfunción de la dopamina más tarde en adultos que desarrollan esquizofrenia.
Resumen: 5 ideas sobre las consecuencias de la deficiencia de vitamina D en el desarrollo cerebral y la esquizofrenia
- Un equipo de neurocientíficos ha descubierto cómo la deficiencia de vitamina D afecta al desarrollo de las neuronas, lo que puede contribuir a trastornos como la esquizofrenia.
- Utilizando tecnología innovadora, el equipo de investigación observó que la falta de vitamina D altera no solo el crecimiento de las neuronas, sino también el mecanismo de liberación de dopamina en el cerebro.
- Los investigadores han ampliado investigaciones previas que vinculaban la deficiencia materna de vitamina D con trastornos del desarrollo cerebral como la esquizofrenia, para entender las alteraciones funcionales en el cerebro.
- A través del cultivo de neuronas tanto en presencia como en ausencia de vitamina D, el equipo demostró que el crecimiento de las neuritas dopaminérgicas y la distribución de las proteínas responsables de la liberación de dopamina se veían significativamente afectadas por la presencia de esta vitamina.
- Los investigadores están explorando otros factores de riesgo ambientales para la esquizofrenia, como la hipoxia o la infección materna. Creen que las alteraciones tempranas en la diferenciación y función de las neuronas dopaminérgicas pueden ser el origen de la disfunción de la dopamina en adultos que desarrollan esquizofrenia.
