La esquizofrenia es uno de los trastornos mentales más aterradores y debilitantes. Puede causar alucinaciones, delirios y retraimiento social, así como una variedad de otras afecciones cognitivas. Si bien los científicos aún tienen que descifrar la etiología de la enfermedad, su alta tasa de heredabilidad (60-85%) ha llevado a muchos a buscar respuestas en la genética. Dado que la esquizofrenia afecta las funciones cognitivas que son claramente humanas (como las habilidades relacionadas con el lenguaje), algunos han comenzado a considerar las formas en que ha evolucionado el cerebro humano y cómo esto podría arrojar luz sobre las causas de la esquizofrenia.
Un grupo de investigadores publicó un estudio esta semana en Genome Biology que examina la relación entre la esquizofrenia y la evolución de procesos de orden superior en humanos. Primero investigaron la evolución de los mecanismos moleculares involucrados en la cognición humana. Luego examinaron los cambios que ocurren en los pacientes esquizofrénicos y buscaron una superposición entre los dos conjuntos de datos.
Descubrieron que, de 22 procesos biológicos que muestran una fuerte indicación de selección positiva reciente, 6 involucran un número desproporcionado de genes que están implicados en la esquizofrenia. Todos esos 6 están implicados en el metabolismo energético, o la regulación del flujo de energía a través del cuerpo/cerebro.
Luego, el grupo realizó análisis comparativos entre pacientes esquizofrénicos, controles sanos, chimpancés y macacos rhesus. La razón por la que se utilizan otros primates en un estudio de este tipo es para delinear aún más la imagen evolutiva. Si se puede encontrar un cambio evolutivo en el cerebro entre un humano y un chimpancé, por ejemplo, entonces se puede suponer que fue un desarrollo humano que tuvo lugar después de la divergencia de los chimpancés y los humanos.
Los investigadores vieron claras diferencias entre los cuatro grupos, lo que indica cambios evolutivos recientes. Nuevamente encontraron que los metabolitos que juegan un papel clave en el metabolismo energético (p. ej., lactato, glicina, colina) se vieron afectados.
Estos resultados hicieron que los científicos sugirieran que los cambios evolutivos recientes en el metabolismo energético de nuestro cerebro pueden haber sido parte integral del desarrollo de los procesos de orden superior que asociamos con el cerebro humano. Estos cambios habrían sido necesarios para satisfacer las mayores demandas de energía a medida que el cerebro aumentaba de tamaño, número de conexiones sinápticas, grado de renovación de neurotransmisores, etc.
Parece que el metabolismo energético del cerebro se ve afectado negativamente en trastornos como la esquizofrenia. Por ejemplo, se han informado disminuciones en el flujo sanguíneo a la corteza prefrontal cuando los esquizofrénicos intentan tareas cognitivas. Los investigadores de este estudio sugieren que, después de los últimos 2 millones de años de rápida evolución, el cerebro humano básicamente está superando los límites de sus capacidades metabólicas. Por lo tanto, cualquier aberración en las capacidades del metabolismo energético del cerebro podría tener resultados drásticos, siendo la esquizofrenia un ejemplo.
Según esta perspectiva, la esquizofrenia es un subproducto de nuestros cerebros en rápida evolución. Debido a que estamos operando a niveles cercanos a la capacidad, cualquier reducción en nuestra capacidad para producir y procesar energía cerebral puede ser debilitante. Sin embargo, para verificar esta hipótesis, será necesario realizar mucho más trabajo para examinar la correlación entre la evolución, el metabolismo energético y los trastornos cerebrales.
Khaitovich, P., Lockstone, HE, Wayland, MT, Tsang, TM, Jayatilaka, SD, Guo, AJ, Zhou, J., Somel, M., Harris, LW, Holmes, E., Paabo, S., Bahn , S. (2008). Cambios metabólicos en la esquizofrenia y la evolución del cerebro humano. Biología del genoma, 9 (8), R124. DOI: 10.1186/gb-2008-9-8-r124
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