[El Cerebro plastico]Los humanos somos producto de la interacción de nuestros genes y del ambiente; los genes nos permiten manifestar nuestras más profundas características humanas; tanto buenas, como la capacidad de hablar, como malas, como las diversas enfermedades mentales que nos aquejan

2009Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias de la Salud

Juan Gerardo Martínez Borrayo

CONTENIDOIntroducción..............................................................................................................3

¿Qué nos hace humanos?.......................................................................................3

El gen del habla........................................................................................................5

¿Qué nos ue nos puede enseñar un ratón cantador sobre nuestro lenguaje?.....7

De tal palo tal astilla.................................................................................................9

Sellos de silencio................................................................................................10

Balance alterado.................................................................................................10

Contribución asimétrica......................................................................................12

El conflicto parental............................................................................................13

La nueva genética de las enfermedades mentales................................................15

Genes expresivos...............................................................................................15

Depresión...........................................................................................................17

Adicción a las drogas..........................................................................................18

Esquizofrenia......................................................................................................19

Borradores químicos...........................................................................................20

El código del carácter.............................................................................................22

Gen de la ansiedad.............................................................................................22

Ansiedad en el cerebro.......................................................................................23

Sobreviviendo al estrés......................................................................................24

Moléculas de la mente........................................................................................26

Anexo: los genes de la psique...............................................................................27

Bibliografía.............................................................................................................31

INTRODUCCIÓN El debate sobre el determinismo social o genético en la constitución de la

persona humana es un falso debate; lo que corresponde hacer en este momento es precisar cuánto y en qué condiciones influye cada uno en diversas actividades que realizamos los humanos.

Podemos tomar como un punto de partida las ideas que nos da A. R. Luria sobre las peculiaridades que nos distinguen de los animales (Luria, 1982); él dice que las personas tenemos motivaciones que no son biológicas, que nuestras conductas no están determinadas por estímulos directamente perceptibles, o por huellas de la experiencia anterior y por ello podemos abstraer y que las fuentes del comportamiento humano son los códigos genéticos, sus programas formados en la experiencia directa y la experiencia acumulada de otros individuos (experiencia socio-histórica).

Por fines de exposición y por intereses de estudio, el presente escrito se enfoca sobre la parte biológica y genética de las personas, pero debe de quedar claro, sobre todo con los datos aportados en las últimas páginas, que toda concepción de los humanos que solo tome en cuenta una de sus peculiaridades está condenada a una visión parcial y por lo tanto falsa del fenómeno humano.

¿QUÉ NOS HACE HUMANOS? Seguramente todos los lectores saben que se ha secuenciado todo el

genoma de algunos animales y de los seres humanos; pues una de las grandes sorpresas que nos hemos llevado es que somos un 99 % idénticos a nuestros parientes vivientes más cercanos, los chimpancés, lo cual quiere decir que de los 3 mil millones de letras que componen el genoma humano, solo 15 millones de ellos, el 1 %, ha cambiado en los seis millones de años que han pasado desde que se separaron las líneas de evolución humana y del chimpancé.

Esto es sorprendente porque se sabe que el ADN cambia. Este cambio se realiza en diferentes regiones del ADN ya sea a un ritmo fijo, que es el que permite medir la cantidad de tiempo que ha pasado desde que dos especies vivientes tuvieron un antepasado común, o bien a un ritmo rápido; a estas últimas regiones se les conoce como HAR (o “human accelerate región”). Katherine S. Pollard de la Universidad de California en Santa Cruz, trabaja sobre estas regiones de cambio rápido y encontró, en el 2004, que una región llamada HAR1 era parte de un gen nuevo que está activo en el cerebro de los humanos.

El cerebro humano difiere del cerebro del chimpancé en términos de tamaño, organización y complejidad, entre otras cosas; y hay mucho que no se

entiende sobre cómo evolucionó y cómo se desarrolla; pero HAR1 tiene el potencial de dar luz sobre estos temas.

Una clave crítica para entender la función en el cerebro de HAR1 emergió en el 2005, cuando Pierre Vanderhaeghen de la Universidad Libre de Bruselas, encontró que HAR1 está activo en un tipo de neurona que juega un papel clave en la organización del desarrollo de la corteza cerebral; cuando las cosas van mal con estas neuronas puede resultar en una alteración conocida como lisencefalia, que es cuando la corteza pierde su aspecto rugoso.

Otra cosa que hace especial a HAR1 es que no se encarga de sintetizar proteínas directamente, sino que más bien se encarga de “prender y apagar” a los genes que sí lo hacen; hasta antes del Proyecto del Genoma Humano, se creía que todos aquellos genes que no sintetizaban proteína directamente eran pura “basura”, pero se descubrió que sólo el 1.5% de nuestros genes sintetizan proteínas y el resto, 98.5%, contienen secuencias regulatorias para los otros genes.

Por otro lado, lo que se ha visto es que no se necesitan cambios muy grandes en el genoma para hacer nuevas especies; la clave es que los pequeños cambios que se logran hagan una importante diferencia en el funcionamiento del organismo. Esto es lo que hace a HAR1 diferente; pero también es el caso del gen FOXP2, que contiene otra secuencia de cambio rápido, y que está envuelto en una de nuestras habilidades más importantes: la capacidad de hablar.

Su rol fue descubierto en el 2001 en personas con mutaciones que les impedían tener un lenguaje normal, aun cuando no tienen problemas con su inteligencia; pero en el 2007, científicos del Instituto Max Planck, hicieron un descubrimiento que arroja luz sobre cuando pudo haber aparecido este gen en los homínidos: fueron capaces de secuenciar el gen FOXP2 en los fósiles de un Neandertal; esto indica que el gen pudo haber emergido al menos hace 500 mil años.

Pero hablar es algo más que solo decir fonemas, tal y como lo hacemos y lo hacían los neandertales, sino que implican habilidades cognitivas que solo pueden darse con un cerebro enorme como es el que tenemos. El tamaño del cerebro parece estar ligado a varios genes, pero el principal es llamado ASPM; investigaciones llevadas a cabo por personas de la Universidad de Chicago y de Michigan han mostrado cómo este gen ha cambiado a lo largo de la evolución; y al menos uno de estos cambios ocurrió cuando nos separamos de los chimpancés.

Otro aspecto interesante de las investigaciones en genética son las que se han enfocado en otras áreas de nuestro cuerpo que no son el cerebro; por ejemplo, un gen llamado HAR2, guía la actividad durante el desarrollo fetal que da por resultado la muñeca y el pulgar; esto es particularmente provocativo porque explica la aparición de nuestra destreza para generar y manipular herramientas.

Distintas áreas de investigación se están enfocando hacia nuestra adaptación genética a las comidas que ahora digerimos; en este sentido se ha encontrado que cambios en el gen AMY1, codifica la amilasa salival, una enzima envuelta en la digestión del almidón; los humanos, comparados con el resto de los mamíferos, tienen una larga serie de copias de este gen; se ha llegado al grado de saber que aquellas personas que tienen más copias de este gen tienen más amilasa en su saliva permitiéndoles digerir más almidón.

Otro ejemplo famoso de adaptación alimentaria tiene que ver con el gen para lactosa que genera un enzima llamada lactasa que permite a los mamíferos digerir la lactosa; se ha observado que hay variaciones de este gen que se originaron independientemente en los europeos y los africanos que permiten digerir la leche proveniente de los animales domesticados, y por ello los asiáticos y los amerindios suelen tener intolerancia a la lactosa.

Pero con lo bueno viene también lo malo; genes que funcionan a la perfección en los primates, en los humanos están ligados al Alzheimer y al cáncer; incluso cambios en nuestro sistema inmune que nos permitieron combatir enfermedades hace un millón de años, ahora nos hacen la vida imposible con el VIH; los estudios que investigan estos cambios pueden ayudar a generar nuevos tratamientos para estas enfermedades que nos aquejan.

Lo que si queda claro es que los investigadores ya no consideran a este 98.5% de nuestro material genético como basura.

EL GEN DEL HABLA Es probable que alguno de los lectores conozca a Noam Chomsky, pero no

por sus trabajos como lingüista sino porque es un crítico de la política internacional de los Estados Unidos; pero él es el gran defensor de la idea de que el lenguaje es algo que tenemos desde que nacemos (innato) y no aprendido.

Su propuesta se basa en que muchas de las lenguas que se hablan en el mundo comparten diversos atributos, entre ellas estructuras gramaticales; pero si es cierto que el lenguaje es innato, entonces debería de haber un gen para el habla. Este gen fue esperado por más de 30 años hasta que en 1990 apareció.

Sucedió que se encontraron a una familia (a la que se le conoce como la familia KE) en la que muchos niños que pertenecían a ella solo farfullaban y tenían dificultades con la gramática (por ejemplo, tenían problemas para describir los eventos en un orden cronológico correcto). Estos sujetos fueron estudiados por Jane A. Hurst del Hospital Oxford Radcliffe de Inglaterra; esta familia había tenido problemas del habla por 3 generaciones, por lo que se sospechó inmediatamente de que había un componente genético en su problema.

El genetista Simon E. Fisher de la Universidad de Oxford identificó en esta familia un segmento del cromosoma 7 en el cual debería de estar la mutación;

pero todavía faltaba mucho trabajo por realizar para descubrir en cual gen en particular estaba el problema cuando tuvieron un golpe de suerte: apareció otro niño con el mismo problema y que no estaba relacionado con la familia que estaba estudiando. Ello permitió identificar al gen culpable: FOXP2 (FOX es una abreviación de “forkhead box”, un pedazo de ADN presente en muchos genes; P es por la familia a la que pertenece y el 2 es su número); pero fue hasta el 2001 que se identificó este gen en la familia y posteriormente en otras personas con el mismo defecto.

El problema que se ha generado desde entonces es saber el rol específico de ese gen, ya que parece ser que está involucrado en un multitud de funciones: el desarrollo de áreas cerebrales que tienen que ver con el control motor y con el lenguaje, tiene que ver con cientos de proteínas y existen variaciones entre especies que hacen pensar que debe de servir para otras funciones.

Sebastian Haesler del Instituto Max Planck de Genética Molecular de la Universidad Libre de Berlín, está revelando cómo el gen FOXP2 puede afectar el desarrollo del lenguaje en los humanos. Debemos de recordar que los genes se aseguran de que el cerebro se desarrolle normalmente; en el caso de las neuronas debe de darse la correcta generación de estas células, deben de migrar al lugar correcto y hacer conexiones con solo unas neuronas y no con ninguna otra para poder mandarle información; y finalmente debe de tener la capacidad de “aprender”; en todos estos procesos intervienen los genes.

En el caso de la familia KE se ha observado que tienen malformaciones en ciertas áreas del cerebro llamadas ganglios basales y cerebelo, los cuales tienen que ver con el movimiento; es plausible que sus dificultades deriven de que el gen FOXP2 no regulara bien el desarrollo de estas áreas. Para probar la hipótesis de su participación en el lenguaje, el Dr. Haesler comenzó a trabajar con animales que tienen una gran capacidad vocal que recuerda a las habilidades articulatorias de los humanos: las aves cantoras. Sucede que su secuencia de genes es casi idéntica a la de los humanos (un ratón difiere en solo 3 aminoácidos de los 715 que integran el gen FOXP2) y parece que aprenden a cantar; es decir, al escuchar cantar a otro pájaro terminan cantando igual.

En estas aves se ha encontrado un área llamada X, que se encuentra en los ganglios basales y que tiene conexiones con el tálamo y de ahí con la corteza cerebral, formando con ellos un bucle de información conocido como corticobasal; este bucle se encuentra también en los humanos y se ha encontrado que en esta área X se producen muchas proteínas que están bajo el control del gen FOXP2. Si se producen menos de estas proteínas el ave tiene problemas para aprender a cantar.

La conclusión a la que se llega es que el gen FOXP2 está envuelto en la habilidad de aprender nuevas canciones en las aves y, por lo tanto, en el aprendizaje de una lengua en los humanos.

¿QUÉ NOS PUEDE ENSEÑAR UN RATÓN CANTADOR SOBRE NUESTRO LENGUAJE?

Aunque parezca raro, los modelos de animales han probado ser esenciales para el estudio de talentos únicamente humanos, como el lenguaje.

En el 2001, Cecilia S. L. Lai y sus colegas de la Universidad de Oxford identificaron al gen FOXP2, el primer gen específicamente involucrado en el lenguaje y el habla en los humanos. El gen fue descubierto cuando los investigadores estudiaban a una familia que exhibía severos problemas del lenguaje: ellos batallan mucho para hablar con sentencias gramaticalmente correctas y continuamente fallaban en comprender el lenguaje de otros, aunque demostraron que no tenían problemas cognitivos. Un análisis genético de la familia ligó estas severas deficiencias a una mutación del gen FOXP2. De manera interesante este gen, está altamente conservado en vertebrados, incluyendo a los humanos, además de ratas, murciélagos y aves cantoras, indicando que probablemente comparten algo de esta función. La evidencia experimental de una gran variedad de animales sugiere un rol general en la comunicación de parte del gen FOXP2. Por ejemplo, la rata que no tiene este gen, produce vocalizaciones ultrasónicas anormales, mientras que la expresión del gen cambia en los cerebros de las aves cantoras durante el aprendizaje vocal.

Las ratas han sido especialmente útiles como modelos para elucidar el rol de FOXP2 en la comunicación y el desarrollo motor fino. Como mamíferos, ellos comparten muchos aspectos anatómicos con nosotros y su genoma ha sido secuenciado. Múltiples técnicas experimentales pueden ser fácilmente empleadas con ellas, incluyendo manipulaciones genéticas y ensayos conductuales. El reciente descubrimiento de que la rata macho produce canciones ultrasónicas solo agrega algo más a su atractivo como un modelo conductualmente relevante para el estudio de la comunicación vocal.

Polly Campbell y sus colegas en la Universidad de Florida extendieron el estudio del gen FOXP2 describiendo sistemáticamente la distribución neuronal de la proteína FOXP2 en ratones de laboratorio, de campo y dos especies de ratones cantadores de Centroamérica. Los investigadores eligieron examinar al ratón cantador debido a sus complejas vocalizaciones que requieren de una coordinación precisa de los músculos faciales, presentando la posibilidad de patrones únicos de expresión de FOXP2 en regiones envueltas en el control fino motor. Campbell y sus colegas también esperaban usar sus datos para desarrollar un modelo general para las vías del FOXP2 que son comunes en todos los mamíferos, y no solo en algunas especies, como humanos o aves canoras, que son capaces de producir vocalizaciones complejas.

Aunque los autores esperaban encontrar diferencias en la expresión de FOXP2 en ratones cantores en relación a otras especies de ratones, se

sorprendieron al ver que el patrón de expresión en el cerebro fue generalmente muy similar en todas las cuatro especies. Las áreas cerebrales abundantes de la proteína FOXP2 incluían el cerebelo y el complejo olivar inferior (implicados en la preparación motora y la sincronización de las salidas motoras), la corteza límbica (envuelta en la regulación motivacional y en la evaluación de la entrada sensorial) y partes del sistema olfatorio, el cual es importante para las interacciones sociales y las respuestas emocionales en la mayoría de los roedores. De mucho interés, la distribución de la proteína FOXP2 en el sistema olfatorio también sugiere una participación en la evaluación del contenido emocional de las entradas sensoriales. La fuerte localización de la expresión en estas profundas áreas cerebrales, junto con la comparativa falta de expresión en áreas responsables del control de los músculos faciales y de la laringe, indican que FOXP2 está más envuelto en las vías motivacionales e integrativas que en el control directo de la salida motora fina.

Campbell y sus colegas fueron sorprendidos también por el alto nivel de expresión de FOXP2 en el tálamo, una estructura cerebral que actúa como una estación de relevo entre la entrada sensorial y la corteza cerebral. En todas las cuatro especies de ratones, la expresión de FOXP2 fue encontrada a todo lo largo de las áreas auditivas, visuales, somatosensoriales y motoras del tálamo. Esto sugiere un rol funcional de la proteína en la integración sensoriomotora, más que una participación específica en la modulación de vías particulares sensoriales o motoras envueltas en la comunicación vocal.

¿Cuáles son las implicaciones de esta similaridad en la expresión de FOXP2 a través de estas 4 diferentes especies de ratones? Los autores creen que si la función del gen FOXP2 no alcanza para diferenciar entre especies en la complejidad de la vocalización, entonces debe de poseer una función más amplia. Campbell y sus colegas sugieren que aunque FOXP2 está integralmente envuelta en las vías cerebrales esenciales para el aprendizaje de la comunicación vocal, no está limitada a estas vías. Más bien, FOXP2 parece ser un importante componente del procesamiento sensorial y de la integración sensoriomotora en general.

Basados en esta idea, Campbell y todos sus colegas han propuesto un modelo de FOXP2 que incluye al menos tres circuitos cerebrales mayores, todos los cuales comparten una dependencia de procesamiento sensorial en el tálamo y entradas tanto de estructuras corticales como subcorticales. La primera vía tiene que ver con la modulación de las respuestas motoras finas basadas en la entrada desde el tálamo y de la corteza límbica. La segunda incluye la modulación de los aspectos temporales de la salida motora de conexiones entre el cerebelo y el complejo olivar. La tercera vía propuesta está relacionada con la integración multimodal de las entradas sensoriales en el tálamo. Los autores señalan que ninguno de estos circuitos son exclusivos para la producción o percepción de las

vocalizaciones, pero que cada una tiene el potencial de influir en diferentes aspectos de la comunicación vocal.

Los resultados del equipo de Campbell ilumina un asunto importante: el peligro de asignar una conducta a un solo gen. Aunque FOXP2 ha sido titulado como “el gen del lenguaje”, estos experimentos son un importante recordatorio de que la imagen original es mucho más compleja. Interesantemente, la función general de este gen implica que una variedad de modelos animales de la función de FOXP2, y no solo aquellos que poseen un análogo del lenguaje humano, pueden ser valiosos e informativos. Parece que el ratón (y otros tipos parecidos de animales) pueden ser capaces de arrojar una luz sobre la base genética del lenguaje humano.

DE TAL PALO TAL ASTILLA Gregorio Mendel fue un tipo genial que hizo sus experimentos con

chícharos de tal manera que es muy probable que supiera de antemano qué era lo que iba a encontrar; pero él estableció algo que ahora se considera un error: que los genes de cada padre contribuyen de igual manera en nuestra persona.

A estas alturas se sabe que importa mucho de qué padre se hereda un gen; específicamente hay unos genes llamados “troquelados”, porque tienen una molécula extra que funciona como un sello, el cual le añade un nuevo nivel de complejidad a la herencia mendeliana; estas moléculas silencia genes, que bien pueden ser de padres o de madres, resultando en un delicado balance en la activación de genes que usualmente produce un bebé sano.

Cuando no es así, es cuando aparecen los problemas que pueden manifestarse en raros desórdenes del desarrollo (como el síndrome de Prader-Willi), o en otros desórdenes más comunes como el autismo, la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer.

Es mediante el estudio de estos desórdenes que los investigadores están descubriendo la manera en que los genes de nuestros padres tienen influencia sobre nosotros; los estudios están perfilando un patrón de influencias que apunta a que los genes de la madre son más importantes en la formación de ciertas áreas cerebrales implicadas en el lenguaje y el pensamiento complejo, mientras que los del padre tienen más que ver con el crecimiento, el comer y la selección de parejas.

Desde hace unas décadas los genetistas se imaginaron que las influencias genéticas iban más allá de lo que está codificado en nuestro ADN; en 1984, los biólogos de la Universidad de Cambridge y al mismo tiempo los del Instituto Wistar de Filadelfia, separadamente, trataron de producir ratas con dos copias de los genes de los padres o los dos de la madre.

De acuerdo a la teoría mendeliana, el vástago resultante debería de ser sano ya que a fin de cuentas tenía el número adecuado de genes y de cromosomas; sin embargo, todos los fetos murieron; eso quiere decir que no basta con tener el número de pares de cromosomas adecuados: cada par debe de ser la mitad de cada uno de nuestros padres.

El problema era que los investigadores no sabían porque. La respuesta es el “troquelado genómico”.

SELLOS DE SILENCIO

A lo largo de la década de los 90s, en una serie de artículos publicados en “Nature” y “Genes and Development”, los investigadores identificaron los primeros genes “troquelados” en las ratas, todos relacionados con una proteína llamada “factor de crecimiento seudoinsulínico 2” o simplemente IGF-2, la cual regula el tamaño de los fetos.

Las mamás ratas silencian este gen, resultando en una ratita pequeña, mientras que los padres silencian un gen que codifica para el receptor del IGF-2 bloqueando la acción supresiva del receptor de tal manera que las ratitas pueden crecer; desde entonces a la fecha se han descubierto unos 60 genes que están “troquelados” por un padre u otro.

Los genes están “troquelados” por la adición de moléculas llamadas “metilos”; por causas desconocidas, esta metilación previene que la información de los genes sea transcrita o expresada en proteínas, los ladrillos por medio de los cuales se forma nuestro cuerpo.

Normalmente, la copia de la madre de un gen particular y la copia del padre del mismo gen son expresados ambos; cuando los genes difieren (si es el caso de que la mamá tenga ojos azules y el padre cafés), ambos genes se traducen en proteínas que resultan en una combinación de los efectos de cada gen (se termina produciendo un oscurecimiento del color azul); pero si el gen de la madre está “troquelado” con un grupo metilo, entonces va a ser silenciado, causando que solo el gen del padre se exprese.

Si los genes son muy parecidos entre sí (que ambos padres sean de ojos cafés) el proceso para descubrir cuál de los genes de los padres es el que se manifestó es complicado y costoso; es por ello que solo se han identificado solo unos pocos genes que están genómicamente “troquelados”.

A pesar de ello, mucho del actual conocimiento generado permite explicar porque cuando el “troquelado” va mal, puede causar profundos efectos en el neurodesarrollo.

BALANCE ALTERADO

Entre los raros desórdenes que resultan de esos errores nos encontramos con el “Síndrome de Angelman”, el cual afecta a 12 o 20 mil niños en todo el mundo, son hiperactivos y se la pasan sonriendo y carcajeándose; además, los estudios sugieren que 40 % de estos niños también sufren de desórdenes del espectro autista.

El síndrome está marcado por una reducción de la expresión materna de proteínas en una pequeña sección del cromosoma 15, el cual está usualmente “troquelado” por el padre; es decir, que además de que los genes del padre están silenciados, también se silencian los de la madre; el resultado es que su corteza cerebral es más pequeña y su cerebelo es atípico.

Cuando el balance es llevado en la otra dirección, bien puede ser por un irregular “troquelado” de los genes del padre o bien porque haya una copia doble del cromosoma 15 de la madre, aparece otro raro desorden, el mencionado anteriormente Síndrome de Prader-Willis, el cual aflige a uno de cada 25 mil nacimientos; en ellos se han observado anormalidades en diversas estructuras cerebrales como la pituitaria, un tallo cerebral pequeño y atrofias diversas en la corteza cerebral; estos niños suelen ser mentalmente retardados y obesos.

Hay ciertos investigadores que están estudiando la posibilidad de que estos defectos en el “troquelado” sean la causa de otros raros desórdenes del desarrollo, pero sobre todo que sean la explicación de otros problemas que son plaga en nuestra sociedad: el autismo y la esquizofrenia.

Christopher Badcock, de la Escuela Londinense de Economía, es uno de los investigadores que ha estado tratando de ligar estos dos grandes problemas; aunque él es sociólogo, tiene muchos rasgos que lo definen como un autista; de él es que surgió una interesante idea: que el autismo y la esquizofrenia son dos problemas que están en espejo: mientras que el autismo carece de un sentido del “sí mismo”, el esquizofrénico comúnmente es un megalomaniaco.

Llevó esta idea a biólogo evolutivo Bernard Crespi de la Universidad Simon Fraser de la Columbia Británica para desarrollar esta teoría en relación al “troquelado” de los genes, llegando hace poco a publicar un ensayo en la revista “Nature” sobre esta relación entre el “troquelado” y el autismo y los desórdenes psicóticos.

Lo que sostienen es que si el proceso de “troquelado” se desbalancea dando más peso a la influencia genética de uno de los padres, entonces se va a presentar un problema, autismo si lo que influye más es el padre, o psicosis si la que predomina es la madre.

Evidencia circunstancial apoya esta teoría: el autismo está caracterizado por gran peso del niño al nacimiento, lo que esperaría si el autismo estuviera causado por una gran influencia de la parte paterna de los genes, dada la liga entre el “troquelado” y los genes que regulan el crecimiento; además, el Síndrome de Angelman también sufren de autismo; otro desorden raro, el Síndrome de

Beckwith-Wiedemann, puede ser causado por diferentes alteraciones del cromosoma 11, uno de los cuales consiste en reemplazar el material genético maternal con una copia extra del paternal; los niños con este defecto tienen una gran probabilidad de padecer también autismo, esto de acuerdo a un estudio publicado en el 2008 por investigadores de la Universidad de St. Andrews en Escocia, confirmando una liga entre el “troquelado”, los desórdenes del espectro autista y mucha influencia paternal.

Por el otro lado, se ha visto que aquellos niños que tienen el Síndrome de Prades-Willi, sufren de desórdenes psicóticos; un estudio publicado en el 2002 en la Revista Americana de Medicina Genética por investigadores de la Universidad de John Hopkins, reportaron que las variantes del gen que predispone a la gente a la aparición tardía al Alzheimer comúnmente vienen de la parte materna, lo que implicaría un proceso de “troquelado”; otro estudio, publicado en 1995 en la misma revista, encontró que el trastorno bipolar es preferencialmente transmitido por la mamá; y una investigación publicada en 1997 en la revista Neurología, encontró que el Síndrome de Tourette tiene diferentes síntomas y se manifiesta en tiempos diferentes si es heredado del padre o de la madre.

Si el “troquelado” es una línea continua que une diferentes desórdenes mentales, entonces pudiera ser apropiado tratar a los pacientes con drogas que manipulen la expresión genética; un método puede ser minimizar la actividad de ciertos genes usando la terapia llamada “interferencia del ARN”, la cual interfiere con la expresión de genes; incluso, hay ya dos drogas que están aprobabas por la FDA para desórdenes celulares en la sangre, decitabina y azacitidina, que previenen la formación de grupos metilos en las células sanguíneas y que es probable que ayuden a corregir errores en otros tejidos corporales.

CONTRIBUCIÓN ASIMÉTRICA Mientras que los científicos van descubriendo el rol del “troquelado” en la

enfermedad mental, también están revelando algunas asimetrías interesantes en la contribución de nuestros padres a nuestro cerebro y a nuestras conductas; en dos cardinales investigaciones publicadas en 1995 en el PNAS y en 1996 en la revista “Investigación del Desarrollo Cerebral”, el biólogo del desarrollo E. Barry Keverne y sus colegas de Cambridge, descubrieron que ciertas regiones cerebrales están casi completamente controladas por los genes de las madres, mientras que otras regiones a su vez están bajo la égida de los del padre.

Lo que hizo en primer lugar fue crear ratones que eran mayoritariamente paternales o maternales en sus genes; entre sus descubrimientos está que los ratones paternales tienen cerebros más pequeños y cuerpos más grandes, además de un abundante crecimiento de células en el hipotálamo y el septum,

áreas que mantienen la energía en balance y están implicadas en conductas como la búsqueda de comida y de pareja, la expresión emocional y la agresión social.

Por el otro lado, los ratones maternales, tenían cuerpos más pequeños pero cerebros mayores, especialmente los frontales, una región envuelta en la inteligencia, las respuestas emocionales complejas, la planeación y la solución de problemas.

Estos hallazgos sugieren que los genes paternos juegan un rol mayor en el desarrollo de conductas instintivas, como el apareo y la alimentación, mientras que los genes maternos tienen que ver con el desarrollo de la cognición de alto nivel.

La investigación psicológica afianza estos datos. En un estudio publicado en el 2006 en la Revista de Neurogenética, por psicólogos del Hospital Baycrest de Toronto, se trabajó con familias compuestas por dos hermanos, hombre y mujer, mayores de edad, junto con sus dos padres, a quienes les dieron una serie de pruebas cuya solución necesita activar más ciertas regiones cerebrales que otras; se observó que los hermanos se desempeñaron más como la mamá en las tareas que activan los frontales, el parietal y el hipocampo, sugiriendo que las habilidades involucradas con éstas áreas provienen de la mamá; el autor admite, sin embargo, que los hijos se pueden parecer más a la mamá porque pasan mucho tiempo con ella durante su niñez.

EL CONFLICTO PARENTAL

Una de las cuestiones que quedan por atender es ¿Por qué apareció este mecanismo?, una de las teorías más aceptadas es la idea del “conflicto parental”, propuesta por el biólogo de la Universidad de Harvard David Haig; ésta teoría se basa en dos premisas: primero, que nuestros ancestros, con el tiempo, desarrollaron conductas que los ayudaron a pasar la mayor cantidad de sus genes a las siguientes generaciones; la segunda premisa es que nuestros ancestros femeninos tendieron a tener niños con más de un hombre.

Si estas presuposiciones son ciertas, entonces es de interés del hombre el crear un bebé que demande tantas atenciones y cuidados como sean posibles de sus madres, esto en perjuicio de otros niños, los cuales posiblemente fueron concebidos con otro hombre. Por otro lado, es de interés de la madre el no tener niños que sean altamente demandantes, porque su meta es distribuir sus recursos de igual manera entre todos sus niños.

Estas fuerzas opuestas, opina Haig, batallan entre sí a través de la “impronta” genómica; los genes de la madre tienden a silenciar los genes de los padres que promueven el crecimiento y las conductas demandantes, mientras que los padres tienden a silenciar los genes de las madres que moderan el crecimiento

y las demandas de cuidado. Como hemos visto, algunas investigaciones sobre el “troquelado” sostiene esta teoría.

Pero a pesar de que la idea es sugerente, la mayoría de los genetistas coinciden en que toda la evidencia que sustenta esta idea es circunstancial; así que hay mucho trabajo por hacer.

LA NUEVA GENÉTICA DE LAS ENFERMEDADES MENTALES A través de la historia ha habido muchas personas que han tratado de curar

las enfermedades mentales: chamanes, brujos, clérigos, psicólogos y médicos; sus intervenciones han estado basadas en diferentes teorías: desbalances en los fluidos corporales, movimientos de planetas, conflictos mentales inconscientes y experiencias desafortunadas en la vida.

En la actualidad, muchos investigadores están estudiando cómo estos trastornos provienen de desarreglos en su carga genética; aunque la genética no es la panacea que explica todo, ya que si uno de dos gemelos idénticos tiene esquizofrenia el otro tiene solo un 50 % de posibilidades de sufrir esta enfermedad.

De hecho la evidencia sugiere que los trastornos psiquiátricos despuntan de una compleja interacción entre ambiente y genética; se sabe que las diferentes experiencias de la vida pueden literalmente cambiar la mente de las personas mediante sustancias químicas que controlan el funcionamiento de ADN, pero de una manera que no modifica su código genético. Más bien, las experiencias traumáticas, el abuso de drogas o la falta de afecto, causan que ciertas moléculas se sujeten en el ADN haciendo con ello un cambio en la expresión de ese gen, impidiendo o aumentando la construcción de proteínas que afectan el estado mental de las personas.

Los investigadores en este campo, llamado epigenética (algo así como “más allá de la genética”), han descubierto que la conducta de alimentar de una rata madre puede reforzar la resistencia emocional de sus crías impulsando la expresión de un gen que modula el estrés y la ansiedad. Los eventos estresantes, por otro lado, parecen apagar la expresión de una proteína de crecimiento neuronal de un gen por medio de mecanismos epigenéticos, promoviendo con ello la depresión.

La esperanza es que identificar tales moléculas podría ayudar a desarrollar nuevos tratamientos para las enfermedades psiquiátricas, por medio de la eliminación de las alteraciones moleculares.

GENES EXPRESIVOS

Nuestros genes, embebidos en nuestro ADN, están en el núcleo de cada célula del cuerpo y forman las proteínas, los ladrillos con los que se construye el cuerpo y el cerebro, perfilan nuestra personalidad y nuestras características físicas; la genética estudia la correlación de cambios en el código genético (esto es, en la secuencia de las unidades químicas conocidas como Adenina, Guanina, Citosina y Tiroxina) con cambios en la apariencia y conducta de los animales y las personas.

Para que un gen tenga un efecto, debe de crear proteínas, a este proceso se le conoce como expresión genética; para ello varias proteínas se adhieren al ADN y lo usan para transcribir una molécula intermediaria llamada ARN, la cual es a su vez traducida en una proteína; una célula no transcribe y traduce todos los genes; cada célula contiene los mismos genes, pero diferentes células usan diferentes conjuntos de genes; esta expresión selectiva de genes es lo que hace de las células de un riñón o del hígado diferentes de las del cerebro; de la misma manera, las personas tiene diferentes características físicas y psicológicas por la expresión de ciertos genes.

¿Cómo ocurre esto? Lo primero es que el ADN tiene que desenrollarse, porque está tan bien envuelto que no es posible que trabaje así; después de eso tiene que controlar su expresión genética, lo cual se realiza poniendo o quitando moléculas al ADN; por ejemplo moléculas del grupo metilo (que consiste en una molécula de carbono unido a tres de hidrógeno, CH3), las cuales inhabilitan a la maquinaria de transcripción el ligarse al ADN, silenciando de esta manera al gen.

Si es el caso de que se pone una molécula de acetilo (COCH3), en este caso lo que pasa es que se facilita la expresión genética.

Los investigadores lo que están descubriendo es que tales cambios químicos pueden ocurrir en respuesta a experiencias particulares, y que algunas de estas modificaciones tienen influencia sobre la estabilidad mental de las personas.

Cuidados parentales Ciertas prácticas parentales pueden moldear profundamente el desarrollo

emocional y mental de los niños; y hay evidencia que sugiere que esto se realiza por medio de mecanismos epigenéticos. Por ejemplo, mujeres con un historial de abuso sexual y físico tienen respuestas exageradas de estrés: sus cantidades de cortisol (una hormona relacionada al estrés) en la sangre es anormalmente alto al menor evento estresante; por otro lado, niños que reciben afecto y protección son menos propensos al estrés, al menos eso sugieren algunos estudios con animales. Vemos algunos ejemplos.

En 1997, el neurocientífico Michael J. Meaney de la Universidad McGill y sus colegas compararon la respuesta al estrés de ratas cuyas madres las habían acicalado durante sus primeros 10 días de vida, cotejándolas con otras que no lo

habían hecho; ellos encontraron que los que recibieron cuidados eran menos ansiosos y se estresaban menos, medido en los niveles de cortisol en sangre; específicamente vieron que esa hormona se segregaba más y permanecía más tiempo circulando en el torrente sanguíneo.

El proceso por medio del cual se realiza este efecto de protección involucra al hipotálamo, una pequeña estructura cerebral que se encuentra en la base del cerebro. Cuando una persona o un animal percibe una situación estresante, diversas partes del cerebro que tienen que ver con la evaluación cognitiva y emocional de los eventos que nos pasan, mandan sus señales al hipotálamo; este a su vez manda señales químicas a las glándulas adrenales, por medio de la pituitaria, diciéndoles que se segregue cortisol (o en las ratas corticosterona); esta hormona eventualmente provee retroalimentación al hipotálamo para inhibir que se genere una sobre-reacción al estrés; pero en las ratas ansiosas, esta retroalimentación no funciona bien, de tal manera que el hipotálamo permanece activo y se continua aumentando los niveles de cortisol, aún ante eventos menores.

Meaney y sus colegas se preguntaron si el problema en estas ratas podía ser localizado en el hipotálamo, específicamente en sus receptores al cortisol y la corticosterona; uno de sus estudiantes, Ian Weaver, ahora en la Universidad de Toronto, se enfocó en los genes del receptor a la corticosterona, comparando a las ratitas que fueron bien y mal cuidadas por sus madres.

En el 2004 reportaron que las ratas que no tuvieron cuidados maternales tenían más grupos metilo, dando como resultado que apenas se expresaba este gen y se producían menos receptores a la corticosterona en el hipotálamo. Esta falta de receptores debilita la habilidad de la corticosterona de calmar al hipotálamo después de un evento estresante, exagerándose la respuesta y haciendo a la rata muy ansiosa.

DEPRESIÓN Más o menos en el mismo tenor, se puede explicar la depresión; aunque

mucha gente conceptualiza la depresión como un desbalance químico, nadie sabe el mecanismo exacto de este desorden. Algunos investigadores especulan que la depresión es el resultado de que no hay cantidades suficientes de una sustancia que se llama BDNF (una proteína que ayuda al crecimiento y sobrevivencia de las neuronas); en una investigación publicada en el 2007 se encontró que las concentraciones de la BDNF estaban anormalmente bajos en la sangre de los depresivos; más aún, el tratamiento con antidepresivos aumentó la cantidad de BDNF, dato que se agrega a otros que ya se conocían de que la BDNF aumenta con ejercicio y con terapias electroconvulsivas.

Hasta hace poco no se sabía el mecanismo molecular para esta caída en la BDNF; pero los trabajos de Eric J. Nestler, de la Universidad de Texas y el Centro Médico del Sureste, en Dallas, han arrojado luz al respecto. Él y sus colegas especularon que las experiencias estresantes pueden alterar el ADN que codifica la BDNF. En un estudio del 2006, Nestler y sus colegas pusieron en una misma caja a dos ratones, uno pequeño y otro más grande y dominante; durante 5 minutos el ratón pequeño se comportó sumisivamente para evitar que el otro ratón lo dañara.

Después de esto los separaron por tan solo una malla, de tal manera que el ratón pequeño podía oler al ratón mayor, pero era solo por un cierto tiempo, pasado el cual lo volvían a poner en una caja juntos; este procedimiento lo repitieron varias veces por 10 días. Al final de este tratamiento el ratón pequeño actuaba deprimido, no interactuaba con otros ratones, era muy ansioso en lugares que no conocía y tenían muy bajos niveles de BDNF en sus cerebros.

Para saber cómo este proceso de amedrentamiento había disminuido los niveles de BDNF, los investigadores examinaron el gen para la BDNF en las células del hipocampo y encontraron una mayor densidad de grupos metilo en los histones (son unas proteínas que actúan como carretes alrededor del ADN) cercanos al gen de las ratas deprimidas, sugiriendo que las experiencias estresantes habían silenciado al gen para el BDNF; el siguiente paso que tomaron los investigadores fue muy interesante, le dieron un antidepresivo al ratón, imipramina específicamente, por un mes con lo que, aliviaron la depresión y aumentaron la cantidad de BDNF, aparentemente añadiendo grupos acetilo en el gen para la BDNF.

Otros tratamientos para la depresión tienen efectos similares; Nester lo ha demostrado para la Terapia Electro-convulsiva, en el 2004, cuando aumentó la acetilación de los histones cercanos al gen para la BDNF. Es muy probable que la psicoterapia cause los mismos efectos, pero nadie lo ha podido demostrar porque nadie ha logrado hacer una efectiva psicoterapia para los ratones.

ADICCIÓN A LAS DROGAS Los mecanismos epigenéticos también son la raíz de nuestras adicciones a

sustancias tales como el alcohol y las drogas ilícitas; la adicción a las drogas está probablemente impulsada por factores genéticos; esto es, individuos genéticamente susceptibles caen más fácilmente en la adicción que otros. Pero el uso de sustancias es necesario para modificar el cerebro hacia una conducta adictiva y la epigenética juega un rol importante en esta transformación.

Las drogas adictivas ejercen sus insidiosos efectos secuestrando los centros de recompensa del cerebro, entre las que se incluye el núcleo accumbens;

esta estructura normalmente responde a los placeres ordinarios como comer y el sexo, pero una droga de abuso como la cocaína puede corromper el circuito de recompensa de tal manera que la droga se convierte en la única fuente de placer.

A nivel celular, el núcleo accumbens de las ratas dependientes de la droga contienen neuronas con muchas espinas dendríticas, los medios por los que se conectan unas neuronas con otras, más que aquellos animales que jamás han probado la cocaína. Las drogas de abuso parecen crear esta “arborización” que enriquece anormalmente la comunicación entre neuronas del circuito de recompensa.

Una proteína que puede estimular el cambio celular es la Cdk5 (ciclina dependiente de la kinasa-5), una enzima que parece estar envuelta en ajustar que tan bien dos neuronas se comunican por medio de las sinapsis. En el 2003, Nestler y sus colegas reportaron que inyectando ratas con una droga que inhibe la actividad de la Cdk5 se reduce el efecto de la cocaína sobre la arborización neuronal: el núcleo accumbens de las ratas generaron menos arborización.

En el 2004, Nestler, junto con Arvind Kumar y otros del Centro Médico del Sureste de la Universidad de Texas, reportaron que las ratas que eran crónicamente expuestas a la cocaína tenían cuatro veces más grupos acetilo (que hacen a los genes más accesibles) en los histones de los genes para el Cdk-5, comparados con ratas a las que se les había administrado una solución salina. La exposición a cocaína, aparentemente aumenta la expresión del gen para el Cdk-5, aumentando la producción de esta proteína, la cual en turno estimula el crecimiento de las conecciones neuronales en el núcleo accumbens. Tal cambio epigenético entonces contribuye a la conducta adictiva.

ESQUIZOFRENIA En contraste con los obvios contribuyentes ambientales de la adicción a las

drogas, las causas de las alucinaciones, apatía y el pensamiento distorsionado que caracteriza a la esquizofrenia permanece relativamente opaco. A nivel celular, los investigadores han notado una anomalía en el crecimiento del cerebro de los esquizofrénicos: las neuronas en algunas de sus regiones cerebrales son menores y menos densamente conectadas que el cerebro de las personas mentalmente sanas. Aunque nadie sabe con seguridad qué causa estas anomalías cerebrales, se pueden deber a una aberración en ciertas proteínas críticas para la modulación y formación de conexiones neuronales. Una de tales proteínas es la reelina.

Los investigadores han encontrado concentraciones de reelina 50 % menores en varias regiones del cerebro de pacientes muertos que sufrieron esquizofrenia. En el 2005, dos equipos de científicos simultáneamente reportaron una probable causa de la deficiencia de reelina. En uno de los estudios el biólogo

molecular Dennis R. Grayson y sus colegas de la Universidad de Illinois en Chicago, compararon el gen para la reelina en el tejido cerebral de 15 esquizofrénicos muertos con el de 15 personas mentalmente sanas. Los investigadores encontraron un gran número de grupos metilo ligados al gen de la reelina en el cerebro de los esquizofrénicos; este hallazgo aún está bajo discusión porque hay grupos que no han replicado los hallazgos.

Pero si la metilación del gen para la reelina es una de las causas de la esquizofrenia, nadie sabe qué factores ambientales pueden producir esta perturbación del ADN. Tampoco hay seguridad de cómo la disminución de la producción de la reelina puede causar la esquizofrenia. Una falta de reelina puede disminuir la capacidad de las neuronas para formar el número normal de conexiones con otras neuronas; pero, cómo esto causa la generación de los síntomas, tales como las alucinaciones, no es claro. A pesar de eso, la evidencia que se está acumulando sugiere que la excesiva metilación del ADN en el cerebro de los esquizofrénicos no está limitada a la reelina, sino que se extiende a otros tipos de genes que están involucrados en la comunicación neuronal y el desarrollo cerebral. Así la metilación del ADN, generada por eventos ambientales desconocidos, debe de jugar un rol importante en la aparición de la esquizofrenia.

BORRADORES QUÍMICOS Los investigadores esperan que entendiendo las vías moleculares entre la

experiencia y la alteración mental allane la vía hacia mejores tratamientos para los desórdenes psiquiátricos. Trabajos tempranos ya sugieren que limpiando el ADN de sus marcadores genéticos puede ser una manera de combatir el estrés y la ansiedad, al menos en ratas.

En su artículo del 2005, Weaver, Meaney y sus colegas administraron a ratas un componente que al mismo tiempo aumenta el grupo de acetilos y disminuye el de los metilos en los cromosomas de las ratas que habían sido criadas con pocos cuidados maternales; encontraron que este tratamiento borraba las carencias de una mala crianza; estos animales fueron menos ansiosos en situaciones estresantes y se halló que sus hormonas del estrés estaban al mismo nivel que las ratas con mejores cuidados maternales.

Eventualmente los científicos podrían probar un medicamento similar en los humanos que sufren desórdenes psiquiátricos intratables. Los médicos podrían detectar a aquellos sujetos con más posibilidades de desarrollar un desorden mental y aconsejarles evitar conductas que pudieran incitar su aparición; tales como cambiar su dieta, asistir a psicoterapia o tomar medicamentos, todo con el fin de evitar estas situaciones epigenéticas que pueden alterar su ADN. Un

antagonista a la metilación podría reducir la frecuencia o la severidad del desorden por estrés post-traumático y ayudar con ello a secuestrados o soldados.

Aunque una terapia así es todavía una cosa del futuro, los nuevos descubrimientos sobre la epigenética de los desórdenes mentales están generando nuevas nociones acerca de cómo los eventos y las experiencias de nuestras vidas pueden alterar nuestra mente.

EL CÓDIGO DEL CARÁCTER Creo que todos conocemos casos en los que ante el mismo evento las

personas reaccionan de manera diferente; pongamos el caso de la pérdida del empleo; mientras que unos se recuperan rápidamente de la pérdida, otros son devastados, se deprimen e, incluso, se suicidan.

Las raíces de tales diferencias emocionales han llamado fuertemente la atención de los psicólogos desde hace mucho tiempo; muchos de ellos han demostrado que estas diferencias surgen de factores ambientales; pero desde la biología, se ha sospechado que los genes tienen mucho que decir al respecto.

Por ejemplo, se han realizado estudios con gemelos idénticos (aquellos que comparten la misma carga genética) y con gemelos fraternales (que son los que comparte la mitad de sus genes), que sugieren que los genes pueden dar cuenta de entre el 40 y el 60 % de las variaciones individuales en la susceptibilidad a la ansiedad y la depresión.

Recientemente los investigadores han comenzado a identificar genes específicos que perfilan algunas facetas de la personalidad humana. Basados en el conocimiento de las bases químicas del humor y de los trastornos del estado de ánimo, se han señalado las peculiaridades genéticas que pueden subyacer a la curiosidad, el déficit de atención y la violencia, entre otros rasgos de personalidad.

Las raíces de la ansiedad y la resistencia emocional residen parcialmente en un gen que afecta los niveles cerebrales de la serotonina, un mensajero químico que tiene influencia sobre el sueño, el pensamiento y el estado de ánimo, entre otras funciones. La versión de este gen que provoca la ansiedad es muy común; más de la mitad de las personas de raza causcásica lo tienen. Trabajos recientes no solo han conectado a este gen con rasgos de las personas ansiosas, sino que también han establecido una base en el cerebro para el efecto del gen.

Este gen de la ansiedad aumenta el riesgo de depresión, pero solamente ante la presencia de muy difíciles circunstancias de la vida, con lo que se demuestra la importancia de una interacción entre genes y experiencias para moldear nuestra personalidad. Revelando tales ligas moleculares de la ansiedad, junto con sus contrapartes ambientales, se puede llegar no solo a nuevos entendimientos de la conducta humana, sino que también se pueden llegar a

obtener tratamientos para mejorar los desórdenes del estado del ánimo, y porque no, hasta llegar a prevenirlos.

GEN DE LA ANSIEDAD Desde hace tiempo los científicos han sospechado que problemas con la

serotonina deberían de ser los que subyacen a diferentes patologías del estado de ánimo. Una molécula clave en este proceso es una proteína llamada transportador de serotonina, la cual bombea la serotonina desde el espacio entre las neuronas, la sinapsis, de regreso hacia la neurona que la acaba de liberar.

Las investigaciones de los años 80 y 90 señalaron que las personas con depresión y ciertos desórdenes de ansiedad tenían menos o eran poco eficientes transportadores de serotonina; al mismo tiempo los científicos descubrieron una asociación entre una gran ansiedad y un incremento en la comunicación entre las neuronas inducida por la serotonina (paradójicamente, el prozac y medicamentos antidepresivos similares reducen la ansiedad y la depresión mediante la inhibición de la recaptura de la serotonina, y de esta manera aumentan los niveles de serotonina fuera de las neuronas, algo que los científicos aun encuentran difícil de explicar).

Tales observaciones llevaron al psiquiatra Klaus-Peter Lesch de la Universidad de Wuerzburg y sus colegas del Instituto Nacional de Salud Mental y del Instituto Nacional de Cancerología, a especular si variaciones en el gen para el transportador de la serotonina pudiera tener influencia sobre los niveles de ansiedad de las personas y posiblemente sobre su susceptibilidad a la depresión. Lesch y sus colegas descubrieron que el gen viene en dos tamaños, largo y corto. Ambos producen proteínas funcionales, pero, como lo reportaron en 1996, la forma larga del gen causa que las neuronas segreguen más transportador de la serotonina de lo que hace la forma corta.

Esta diferencia cuantitativa, afecta la predisposición a la ansiedad; entre 505 personas que tomaron un test de detección de rasgos de ansiedad, aquellos que habían heredado de sus dos padres al menos una copia de la versión corta del gen para el transportador de la serotonina, recibieron calificaciones más altas en el test, comparados con aquellos que tenían la versión larga heredada de los dos padres. Lesch y sus colegas concluyeron que el gen para el transportador de la serotonina da cuenta de entre el 3 y el 4 % de las variaciones totales (y entre el 7 y el 9 % de las heredadas) de los rasgos de personalidad relacionados con la ansiedad.

ANSIEDAD EN EL CEREBRO

Los investigadores han identificado también una base neurológica para este efecto: tener la versión corta del gen para el transportador de la serotonina aumenta la excitabilidad de la amígdala, un grupo de neuronas en forma de almendra en una parte muy profunda del cerebro, que interviene en la aparición de algunas emociones como el miedo. En el 2002, el psiquiatra Ahmad R. Hariri, y sus colegas, reportaron que al mostrar a 28 voluntarios sanos, caras que expresaban miedo, ira o no mostraban emoción alguna, mientras se les escaneaba el cerebro con un aparato de resonancia magnética funcional, hallaron que en 14 de ellos, los cuales habían heredado al menos una copia del gen corto, su amígdala estaba especialmente activa ante las caras con emociones. Y estaba menos activa en los individuos que tenían las dos formas largas del gen.

Estudios adicionales han sustentado aun más la idea que esta variación genética tiene consecuencias para el cerebro emocional. En un estudio del 2004, un equipo liderado por Tomas Furmark de la Universidad de Uppsala en Suecia, mostraron que pacientes con fobia social, tenían la forma corta del gen, y mostraron una mayor actividad de la amígdala cuando se les puso a hablar en público, comparados con aquellos que tenían la versión larga del mismo gen. Otros investigadores encontraron que una parte de la corteza prefrontal encargada del procesamiento de los riesgos y del miedo estaba también más activada en respuesta a imágenes negativas en aquellas personas que tenían la forma corta del gen.

Las investigaciones de Turhan Canli de la Universidad de Stony Brook, en Nueva York, sugieren que la influencia de este gen puede ser más general de lo que se ha pensado; mas que controlar las respuestas a estímulos negativos, más bien puede hacer un afinamiento de los niveles de fondo de la actividad neuronal en el cerebro emocional.

Corroborando el estudio de Hariri, en el 2005 se reportó que la gente con al menos una versión corta del gen para el transportador de la serotonina, mostró niveles altos de actividad en la amígdala en respuesta a estímulos negativos, más que los individuos que tenían las dos formas largas del gen. Más sorprendente aun, la amígdala de aquellos que tenían la versión corta estaba inusualmente activa mientras los sujetos estaban simplemente sentados frente a la computadora; en la opinión de ellos, este estado sobre activado podría dar cuenta de la respuesta aumentada de la amígdala en respuesta a los estímulos negativos.

Estos datos sugieren que la amígdala y otras partes del cerebro emocional están naturalmente más activas en la gente que ha heredado el gen corto para el transportador de la serotonina, e hipotetizan que esta sobre activación crónica puede llevar a la ansiedad, el miedo y, posiblemente, una predisposición a padecer desordenes del estado del ánimo como la depresión.

SOBREVIVIENDO AL ESTRÉS

Pero ser portador de esta variación genética no es suficiente para sufrir depresión, también debe de conspirar en contra el ambiente. Los estudios han mostrado que la variación genética aumenta la posibilidad de tener depresión solo cuando hay estresores significativos. En el 2002, el psiquiatra Avshalom Caspi del Colegio del Rey en Londres y sus colegas, reportaron el estudio de 847 neozelandeses que habían vivido eventos estresantes tales como enfermedades, dificultades financieras o decepciones amorosas, todos ellos entre los 21 y los 26 años de edad.

Encontraron que el riesgo a sufrir depresión y a tener pensamientos suicidas aumentó conforme el número de eventos estresantes se acumularon. Después de tres o cuatro eventos traumáticos 33 % de los sujetos que portaban al menos una variante corta del gen se habían vuelto depresivos, comparado con el 17% de los que tenían las dos copias largas del gen, sugiriendo con ello que la versión larga protege contra la depresión.

En el 2005 el genetista psiquiatra Kenneth S. Kendler de la Universidad “Virginia Commonwealth”, replicaron este dato en 549 gemelos que habían sido entrevistados por presentar signos de depresión mayor y ansiedad en el año antes del estudio; ellos habían sufrido diferentes tipos de eventos estresantes como divorcio, pérdida del empleo, robo y enfermedad en su familia. Los investigadores encontraron que los sujetos con las dos formas cortas del gen tenían más tendencia a deprimirse después de la aparición de estresores moderados, que aquellos que tenían al menos una copia del gen largo. Al siguiente año, el genetista Peter R. Shofield del Instituto de Investigación Médica Príncipe de Gales, en Sydney, reportaron que la presencia de serias adversidades tendían más a producir una depresión mayor en los 5 años posteriores al evento, en aquellos que portaban las dos copias cortas del gen para el transportador, comparados con aquellos que tenían al menos uno de los genes largo.

Lesch y Canli, junto con muchos otros colegas, observaron estas diferencias en la vulnerabilidad del cerebro a los infortunios de la vida en 48 voluntarios sanos; ellos les preguntaron cuantas veces habían experimentado una gran tensión en su trabajo, en sus relaciones interpersonales, finanzas o por enfermedad; algunos de ellos también fueron también evaluados en su tendencia a “rumiar” (pensar una idea una y otra vez), un factor de riesgo para la depresión. También usaron métodos no invasivos de visualización del cerebro, como la resonancia magnética funcional, para medir la actividad cerebral mientras los sujetos se enfocaban en varias expresiones faciales o solo estaban enfocados en un punto de la pantalla de la computadora.

En los individuos con la versión corta del gen transportador, los eventos estresantes no estaban asociados a un aumento de la actividad cerebral en

respuesta a caras con expresión de malhumoradas, pero tenían un alto nivel de actividad basal en la amígdala y el hipocampo (una región que está involucrada con la memoria y que es muy vulnerable al estrés), además de que tenían una gran tendencia a “rumiar”.

Y lo opuesto se presentó para aquellos que portaban las dos formas largas del gen: a más crisis enfrentadas, menor era el nivel basal de actividad de la amígdala y el hipocampo; todo esto lo reportaron en el 2006. Estos resultados sustentan la idea de que el estrés interactúa con el gen corto para el transportador de la serotonina para producir un cerebro altamente vigilante que predispone a las personas a la depresión.

El estrés, combinado con una deficiencia en la proteína transportadora de serotonina, también perturba el cerebro emocional del ratón. En un estudio publicado en el 2007 por el genetista Andrew Holmes del Instituto Nacional sobre el Abuso del Alcohol y el Alcoholismo de los Estados Unidos, junto con sus colegas, borraron el gen transportador de la serotonina para mimetizar el déficit de quienes heredaron la versión abreviada del gen.

Este ratón genéticamente alterado mostró signos de depresión después de pasar por varias sesiones de situaciones estresantes, tuvo una inusual dificultad de superar el miedo condicionado a un sonido y se le encontraron alteraciones en la amígdala y en la corteza prefrontal, áreas que juegan un rol en el estrés y el miedo.

MOLÉCULAS DE LA MENTE A pesar de estos hallazgos sobre variaciones en el gen para el

transportador de la serotonina, se piensa que la genética explica solo una pequeña parte de las diferencias de las personas en su sensibilidad al estrés. Los genetistas estiman que al menos 15 genes, junto con los factores ambientales, son los que pueden contribuir más a explicar la ansiedad y la susceptibilidad al estrés. Solo cuando los investigadores puedan completar el mosaico de los factores ambientales y genéticos van a ser capaces de calibrar la propensión a desarrollar la ansiedad y depresión.

Sobre todo, con una más compleja fotografía, aquellos de nosotros con un alto riegos de padecer estos desórdenes podemos actuar para prevenir la emergencia de estos problemas. Y la capacidad de encontrar una causa molecular de la ansiedad y la depresión en pacientes psiquiátricos puede aumentar la capacidad de los médicos para seleccionar el tratamiento más adecuado para cada paciente.

Mientras tanto, la decodificación del genoma humano, nos hace esperar que se acelere nuestro conocimiento de cómo los genes trabajan en el cerebro

para moldear nuestra personalidad. Mientras sale a la luz esta influencia de los genes, los psicólogos tienen que incorporar esta influencia en las explicaciones de la conducta humana, la enfermedad mental y el temperamento.

ANEXO: LOS GENES DE LA PSIQUE Los investigadores han detectado genes que tienen influencia sobre varios rasgos de personalidad, como los siguientes:

Búsqueda de novedad (curiosidad): en 1996, el psicólogo Richard Ebstein del Hospital Herzog de Jerusalem, y sus colegas, identificaron una peculiaridad genética para el receptor que responde al neurotransmisor dopamina, que es más común entre las personas con altas puntuaciones en pruebas de búsqueda de novedad. Estas personas tienden a ser relativamente impulsivas, exploradoras, volubles, excitables y extravagantes. Recientes trabajos confirman el potencial para influenciar este rasgo de personalidad en el mismo gen para el receptor de la dopamina, llamado DRD4 Golimbet VE, Alfimova MV, Gritsenko IK, Ebstein RP. Relationship between dopamine system genes and extraversion and novelty seeking. Neuroscience and behavioral physiology 2007 Jul; 37(6):601-606

Conducta antisocial: en el 2002, Avshalom Caspi del Colegio del Rey de Londres y sus colegas reportaron que una versión del gen para la monoaminoxidasa A (MAOA), una enzima que desdobla químicos clave en la regulación del estado del ánimo, entre ellos la serotonina, es más común entre hombres violentos y antisociales. Pero los hombres con esta variación del gen, el cual se piensa que disminuye la actividad enzimática y por lo tanto que aumenta los niveles de serotonina, fueron más proclives a la violencia impulsiva pero solo si habían sido abusados en su niñez. En el 2006, el psiquiatra Adreas Meyer-Linderberg, ahora en el Instituto Central de Salud Mental en Mannheim, Alemania, y sus colegas del NIMH reportaron un posible mecanismo neuronal para esta interacción. Quienes poseen la versión del gen ligada a la violencia mostraron una reducción del volumen de áreas del cerebro que gobiernan la emoción y mostraron una elevada actividad en el procesador cerebral del miedo, la amígdala, mientras estaban mirando caras enojadas y asustadas. También mostraron una disminución de la actividad en las regiones cerebrales superiores que regulan a la amígdala. Abrahamson AC, Baker LA, Caspi A. Rebellious teens? Genetic and environmental influences on the social attitudes of adolescents. J Pers Soc Psychol. 2002 Dec; 83(6):1392-408

Pedofilia: Las causas que se han propuesto son varias: que han sido víctimas de violencia y abuso sexual, incluso por abuso de mujeres mayores, falta de inhibición por tener diferencias en las áreas frontales del cerebro, por traumatismos craneoencefálicos y hasta que los genes están involucrados.Gaffney GR, Lurie SF, Berlin FS. Is there familial transmission of pedophilia? J Nerv Ment Dis. 1984 Sep; 172(9):546-8

Jugar: La evidencia indica que jugar es, evolutivamente hablando, muy antigua. Ratas a las que se les ha removido su corteza cerebral, una región cerebral envuelta en habilidades de alto nivel como pensar y la toma de decisiones, aun se entretienen en un juego normal, lo cual sugiere que la motivación al juego proviene del tallo cerebral, una estructura que precede en la evolución de los mamíferos. Esto significa que el centro, genéticamente provisto, del juego está situado en regiones muy antiguas del cerebro, explica Panksepp, quien lideró el experimento en 1994 Panksepp J, Normansell L, Cox JF, Siviy SM. Effects of neonatal decortication on the social play of juvenile rats. Physiol Behav. 1994 Sep; 56(3):429-43

Depresión invernal: hay varias causas que se han propuesto para esta alteración del estado del ánimo; una de ellas apela a la serotonina, que es un neurotransmisor implicado en los estados afectivos; también se ha pensado que la serotonina debe de actuar junto con un tipo de genética; específicamente se ha propuesto el gen 5-HTTLPR (se ha demostrado que entre parientes cercanos tienen entre el 13 y el 17 % de más probabilidades de sufrir la depresión invernal).Sher L, Goldman D, Ozaki N, Rosenthal NE. The role of genetic factors in the etiology of seasonal affective disorder and seasonality. J Affect Disord. 1999 Jun; 53(3):203-10

Inteligencia: A pesar de que no se tiene un concepto universalmente aceptado de inteligencia, algunos genetistas afirman de que el cromosoma 6 está ligado con una mayor inteligencia; otros están investigando que áreas cerebrales están bajo el control de algunos genes para con ello ligar el tamaño de una región del cerebro con la inteligencia (por ejemplo, se afirma que a mayor cantidad de sustancia gris en los lóbulos frontales va a dar una mayor inteligencia). Los neurocientíficos en general, creen que el asiento de la inteligencia son estos mencionados lóbulos frontales; ya que si se tiene una lesión en esta parte del cerebro se tienen puntajes muy bajos en las pruebas de inteligencia; además se ha usado la tomografía por emisión de positrones para ver qué áreas cerebrales se usan más al resolver tareas difíciles y se ha visto que son los frontales.Bishop SJ, Fossella J, Croucher CJ, Duncan J. COMT val158met genotype affects recruitment of neural mechanisms supporting fluid intelligence. Cereb Cortex. 2008 Sep;18(9):2132-40

Eliminar el miedo: Las investigaciones militares están trabajando sobre la posibilidad de eliminarlo en los soldados; en el 2005 se reportó la presencia de un gene llamado “stathmin”; este gen se expresa en la amígdala, una estructura cerebral a la que se le considera el asiento de las emociones; los investigadores lo que hicieron fue eliminar este tipo de gen y desapareció también el miedo de ratas. Shumyatsky GP, et. al. Stathmin, a gene enriched in the amygdala, controls both learned and innate fear. Cell. 2005 Nov 18;123(4):697-709

Tartamudeo Se da en aproximadamente en el 1 % de la población, es cuatro veces más común en hombres que en mujeres, no tiene nada que ver con la inteligencia de las personas, el estrés y la emoción pueden influir en su aparición y la duración del problema y hay una clara influencia genética (explica al menos el 60 de los casos)Van Borsel J, Tetnowski JA. Fluency disorders in genetic syndromes. J Fluency Disord. 2007; 32(4):279-96

Felicidad Si el dinero no nos hace felices ¿por qué algunas personas son más felices que otras? Auke Tellegen y David Lykken, de la Universidad de Minnesota, compararon los niveles de felicidad de gemelos que habían vivido juntos y de los que habían sido separados al nacer con el fin de determinar hasta qué punto el sentimiento subjetivo de la felicidad estaba relacionado con la carga genética de los sujetos y hallaron que alrededor del 80 % de las variaciones en la felicidad de los individuos era atribuible a las diferencias genéticas. Lykken, D.; Tellegen, A. Happiness is a stochastic phenomenon. Psychological Science; 1996 Volume 7 Issue 3, Pages 186 - 189

Homosexualidad En el centro de esta controversia esta la genética: ¿los genes juegan algún papel en la orientación sexual?, y si es así ¿crean dos tipos de orientaciones o bien dan lugar a un continuo? Aunque no existen estudios conclusivos, hay algunos que sugieren que los genes sí tienen un papel que desempeñar; en este caso están los estudios de gemelos hijos de algún progenitor homosexual donde se ha visto que el hijo con orientación homosexual comparte más carga genética del progenitor homosexual. Pero se ha estimado que el peso que tiene la carga genética en la orientación sexual, es alrededor el 0.2 y el 0.5 %, según Michael Bailey de la Universidad del Noroeste Bailey JM, Pillard RC. A genetic study of male sexual orientation. Arch Gen Psychiatry. 1991 Dec; 48(12):1089-96

Acumulación patológica de basura Al parecer esta conducta está ligada a ciertas sustancias químicas conocidas como neurotransmisores: cuando aumenta la dopamina se incrementa la conducta de acumulación mientras que si es mayor la presencia de la serotonina se reduce. Análisis genéticos han encontrado que la conducta de acumular basura junto con alteraciones como el síndrome de Tourette, están ligadas a un alelo, que codifica una enzima envuelta en el metabolismo de la dopamina. Alonso P, Gratacòs M, Menchón JM, Segalàs C, González JR, Labad J, Bayés M, Real E, de Cid R, Pertusa A, Escaramís G, Vallejo J, Estivill X. Genetic susceptibility to obsessive-compulsive hoarding: the contribution of neurotrophic tyrosine kinase receptor type 3 gene. Genes Brain Behav. 2008 Oct; 7(7):778-85

Popularidad: investigadores de la Universidad de California, en San Diego, y de la Universidad de Harvard han mostrado que los genes afectan el tipo de redes sociales de las personas y la posición que ocupan en ellos. James Fowler, un científico de la política de la UCSD, y sus colegas estudiaron las redes sociales de 1110 gemelos adolescentes, ya fueran fraternales o idénticos. Ellos encontraron

que tres aspectos de las redes sociales de los gemelos parecían ser moldeados por la genética. Cuantas veces el adolescentes fue nombrado por otros como su amigo y que tan bien los amigos se conocían uno al otro, estaba relacionado con factores genéticos en el 50% de las veces. Mientras que si un adolescente estaba localizado en el centro de una red o más bien en la periferia era como del 30% genético. “Nosotros tenemos características innatas que nos dan una tendencia a gravitar hacia a algunas partes de las redes” esplica Fowler. “Tenemos variaciones sobre a quién vamos a atraer como amigos, y variamos en nuestra tendencia para presentar a nuestros amigos entre sí”. El fundamento genético descubierto en el estudio, argumenta, es probablemente una combinación de genes que están ligados a rasgos de personalidad tales como el humor, la generosidad y la extroversión. Fowles y el resto de los coautores del estudio habían previamente mostrado que rasgos relacionados con la salud, como la obesidad y el fumar, parecen ser propagados entre las redes de amigos (es decir, personas que tienen amigos que han engordado, tienden a subir de peso también ellos). Ahora que los investigadores han mostrado que las redes sociales tienen un componente genético, ha despuntado la siguiente pregunta: ¿es posible que ciertos genes asociados con la obesidad no estén actuando directamente en el cuerpo, sino que están influenciados por la red social de la persona?, “las redes sociales pueden ser una conducto a través del cual actúan los genes”, dice Fowler. “Es una hipótesis muy especulativa, pero esto es apenas el primer paso”. Fowler JH, Dawes CT, Christakis NA. Model of genetic variation in human social networks. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Feb 10; 106(6):1720-4

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