(#119). PESTICIDAS, AUTISMO Y ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS Existen pesticidas cuyos efectos en la expresión de genes de células neuronales es similar a la que se produce con enfemerdades neurodegenerativas (como el Alzheimer) y con el autismo. Esos productos químicos (que están permitidos para su uso en agricultura), incluso a dosis no tóxicas, estimulan la producción de radicales libres y la disrupción de microtúbulos en las neuronas

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[REVISIÓN DE ARTÍCULO] Los autores repasan varios estudios que ligan el autismo (TEA-Trastorno del Espectro Autista) con la exposición ambiental a pesticidas. Sin embargo, los estudios epidemiológicos son retrospectivos y no pueden cerciorarse prospectivamente de manera sistemática de cuáles son los productos químicos, de los más de 80000 que se usan en la industria, que tienen un mayor impacto para dañar el desarrollo cerebral. Los estudios realizados en laboratorio son caros y usan frecuentemente células no neuronales, o se centran en la muerte de las neuronas como punto final. Los autores comentan que esto hace que se desconozcan los procesos fisiológicos y moleculares que son únicos en las neuronas o que diferencian los cerebros normales de los cerebros enfermos en humanos.

Existe evidencia que los cambios transcripcionales en el cerebro están asociados con el autismo; hay una reducción de la expresión de genes involucrados en la sinapsis y una expresión elevada de genes involucrados en la función inmune y microglial.

Lo que hipotetizan los autores es que esos cambios transcripcionales podrían guiar la identificación prospectiva de riesgos químicos del autismo.

Metodología

Para ello, los autores emplearon cultivos de neuronas de ratones expuestos a múltiples químicos, para después monitorizar esos cambios transcripcionales. Comparan el perfil de la expresión de los genes de los cultivos con la expresión de las células cerebrales de humanos, y concluyen que su aproximación es válida.

Después midieron la citotoxicidad de 294 productos químicos que la EPA (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos) tiene registrados, entre los cuales están pesticidas de uso común en agricultura y diversos plastificantes. Los cultivos se trataron con concentraciones no tóxicas de esos  químicos. Se realizó un análisis cluster jerárquico con todos los compuestos químicos en función de los 5121 genes que se expresaron en la exposición.

Resultados

Uno de esos clusters (cluster 2) compuesto por varios productos químicos fungicidas produjo una expresión de genes en los cultivos similar a la del trastorno del espectro autista en humanos, el envejecimiento y la neurodegeneración. Esos químicos estimulan la producción de radicales libres y producen disrupción de los microtúbulos. Los antioxidantes podrían reducir esos efectos negativos.

La lista de productos químicos en ese cluster son los siguientes, con su respectivo uso en agricultura:

Nature Communications 7,  (2016). doi:10.1038/ncomms11173

Implicaciones

Existen pesticidas cuyos efectos en la expresión de genes de células neuronales es similar a la que se produce con enfemerdades neurodegenerativas (como el Alzheimer) y con el autismo. Esos productos químicos (que están permitidos para su uso en agricultura), incluso a dosis no tóxicas, estimulan la producción de radicales libres y la disrupción de microtúbulos en las neuronas.

Limitaciones

Este artículo es una excelente investigación, cuyo único punto que me atrevo a discutir sería el empleo de un tipo de análisis cluster jerárquico en el que no se indica si se han probado otros procedimientos de clusterización, por ejemplo, los basados en clases latentes. La clusterización es un proceso exploratorio. La partición de los datos y el estudio de la robustez de los clusters frente a las diferentes particiones puede ser una buena forma de apoyar los resultados de la clusterización.

 

Pearson, B. L. et al. (2016). Identification of chemicals that mimic transcriptional changes associated with autism, brain aging and neurodegeneration. Nature Communications,doi: 10.1038/ncomms11173

Indicadores de calidad de la revista*
JCR Impact Factor (2014): 11.47
SJR  Impact Factor (2014): 5.46
* Es simplemente un indicador aproximado para valorar la calidad de la publicación

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