Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) han descubierto una nueva función para el gen Tob, conocido desde hace mucho tiempo por su participación en el cáncer y la regulación del ciclo celular y la respuesta inmunitaria.
En un estudio multidisciplinario que combina biología molecular y neurociencia, el equipo descubrió que el gen también desempeña un papel importante en la reducción de la depresión, el miedo y la ansiedad. El autor principal, el Dr. Mohieldin Youssef, exestudiante de doctorado en la Unidad de Señales Celulares de OIST, explicó que la presencia del gen Tob ayuda a la resiliencia al estrés y que su eliminación conduce a un aumento de la depresión, el miedo y la ansiedad. Los hallazgos fueron publicados en la revista Translational Psychiatry.
Caracterizado por primera vez en el antiguo laboratorio del profesor Tadashi Yamamoto en Japón en 1996, el gen Tob lleva el nombre del verbo japonés «tobu», que significa volar o saltar, debido a que sus niveles de proteína saltan en actividad cuando una célula se expone a un estímulo. . El gen se clasifica como un gen temprano inmediato debido a su rápida respuesta.
Si bien Tob se ha asociado con muchos fenómenos diferentes, esta investigación es la primera en aclarar su función en el cerebro contra el estrés, según el profesor Yamamoto.
El equipo llegó a la conclusión de que el gen Tob está relacionado con la ansiedad, el miedo y la depresión a partir de varios experimentos. Primero expusieron a los ratones al estrés y descubrieron que los niveles de proteína Tob aumentaron, como se esperaba. Luego usaron ratones nacidos sin un gen Tob y observaron un aumento en la depresión, el miedo y la ansiedad. Por ejemplo, cuando un ratón con el gen Tob se colocaba en un balde de agua, nadaba e intentaba escapar, pero un ratón sin el gen Tob simplemente flotaba, lo que indica una falta de voluntad para luchar contra una situación difícil, lo cual es una forma en que los investigadores determinan la depresión.
Los ratones sin el gen Tob tampoco parecían aprender, ya que aún mostraban mayores niveles de miedo incluso después de varios días cuando se los colocaba día tras día en un lugar que evocaba la memoria del miedo. Luego, los investigadores se asociaron con el Dr. Hiroaki Hamada, exestudiante de doctorado de OIST de la Unidad de Computación Neural, para realizar un estudio de resonancia magnética.
Descubrieron que la conectividad entre el hipocampo y la corteza prefrontal, dos lugares clave que regulan la resistencia al estrés del cerebro, se alteró cuando se eliminó el gen Tob. A partir de ahí, los investigadores decidieron examinar el papel específico que desempeña el gen dentro del hipocampo. Tomaron ratones sin el gen Tob e inyectaron este gen en el hipocampo mientras lo dejaban inexistente en otras partes del cuerpo. El nivel de miedo y depresión volvió a la normalidad, pero los ratones aún tenían una mayor ansiedad.
Luego, los investigadores crearon un ratón que no tenía el gen Tob en las células del hipocampo, pero lo tenía en las células del resto del cuerpo. En este caso, encontraron que los ratones tenían niveles normales de ansiedad pero un aumento del miedo y la depresión.
“Hemos concluido que el gen Tob dentro del hipocampo suprime el miedo y la depresión”, explicó el Dr. Youssef. “Pero la supresión de la ansiedad debe ser regulada por otra parte del cerebro”.
Los investigadores de la antigua Unidad de Mecanismos Cerebrales para el Comportamiento de OIST también midieron la función de las neuronas dentro del hipocampo de ratones sin el gen Tob. Descubrieron que la excitación aumentó mientras que la inhibición disminuyó, lo que sugiere que el equilibrio general se vio afectado, lo que afectaría el comportamiento de los ratones.
Finalmente, el equipo realizó análisis moleculares después de exponer a los ratones al estrés y descubrió que la expresión no cambiaba inmediatamente con el estrés, pero 15 minutos después de exponer a los ratones al estrés, ocurrían cambios. Otros genes y proteínas se vieron afectados si se eliminó el gen Tob, lo que sugiere que el gen Tob probablemente tenga múltiples impactos directos e indirectos.
Los hallazgos de este estudio son realmente significativos, ya que la depresión, el miedo y la ansiedad son afecciones de salud mental prevalentes que pueden tener un gran impacto en la calidad de vida de una persona. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la depresión es la principal causa de discapacidad en todo el mundo y afecta a más de 264 millones de personas, mientras que los trastornos de ansiedad afectan a 284 millones de personas en todo el mundo.
El trabajo del Dr. Youssef y su equipo arroja luz sobre los mecanismos subyacentes detrás de la resiliencia al estrés y el papel del gen Tob en la regulación del estado de ánimo y el comportamiento. Al comprender cómo este gen afecta el cerebro y su respuesta al estrés, los investigadores pueden desarrollar nuevos tratamientos para las afecciones de salud mental.
La investigación ya ha atraído la atención de la comunidad científica y del público por igual. El trabajo del equipo también ha sido reconocido por la OIST, que emitió un comunicado de prensa destacando la importancia de los hallazgos del estudio. El comunicado señala que la investigación ha abierto nuevas vías para comprender el papel del gen Tob en la regulación del estrés y el estado de ánimo, y podría conducir a nuevos tratamientos para las afecciones de salud mental.
En general, el estudio multidisciplinario realizado por el Dr. Youssef y su equipo en el OIST es un importante paso adelante en nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes detrás de la resiliencia al estrés y el papel del gen Tob en la regulación del estado de ánimo y el comportamiento. Los hallazgos del equipo podrían tener implicaciones importantes para el desarrollo de nuevos tratamientos para las afecciones de salud mental, y su trabajo seguramente inspirará más investigaciones en esta área.
