Microglía: Rol e implicaciones en los trastornos del espectro autista

 

La microglía en si estructura tiene hemicanales que la ayudan a componer panexinas con el propósito de generar uniones para intercambiar diferentes iones, neurotransmisores (glutamato), precursores de energía (glucosa) entre las diferentes células, debido a que esas propiedades se genera la actividad eléctrica de la microglía, transmisión sináptica, maduración, diferenciación y pruning, diferencian neuronal, generación de una interacción reciproca entre neuronas y microglía [1-3].  El estado de la microglía depende del microambiente, por lo cual, de la presencia de neurotransmisores, flujo de sangre regional, tipos de neuronas, y dichas características afectan el envejecimiento de la microglía de manera diferente dependiendo de la región del cerebro [4].

Las microglia se encuentran principalmente en un estado inactivo, cuando buscan en el microambiente las opciones para energía disponible, neurotransmisores, y disponibilidad de iones, cuando ocurre una disrupción de la homeostasis se activan las microglías entrando a un rol inmunológico que conlleva la liberación de citoquinas que producen un estado inflamatorio y causando la muerte neuronal [2, 5].

La activación de la microglía ha sido observada en adultos jóvenes a través de estudios PET demostrando neuroinflamacion presente como parte de la patología del TEA [6].

 

Interacciones de la Microglía: Histamina, Propionato y Otros

La histamina es una amina biogénica que ha sido observada que posee funciones en el neurodesarrollo del individuo al afectar la memoria y cognición [7]. El intestino necesita histamina para mantener su integridad, cuando no es suficiente es producida a través del microbioma intestinal a través de translocación bacteriana lo que conlleva a la producción en el torrente sanguíneo de lipopolisacárido que causan inflamación sistémica de bajo grado [8].

Las microglías pueden ser activadas por diferentes factores como el exceso de histamina y propionato originado de la disbiosis intestinal, cuando se active la microglía empieza la secreción de citoquinas como el factor de necrosis tumoral alfa, que conllevan a la producción de radicales libres que producen un estado de neuroinflamación [9, 10, 11], el exceso de histamina afecta el citoesqueleto de las microglías [10]. La activación de la microglía con el propionato intestinal durante las etapas temprana de la vida, causa interacciones con el microbioma intestinal que afectan la maduración y desarrollo, afectando la producción de este ultimo [12].

 

Referencia:

1) Slattery J, F MacFabe D, G Kahler S, E Frye R. Enteric Ecosystem Disruption in Autism Spectrum Disorder: Can the Microbiota and Macrobiota be Restored? Current Pharmaceutical Design. 2016;22(40):6107–21. DOI:10.2174/1381612822666160905123953

2) Li Q, Han Y, Dy ABC and Hagerman RJ (2017) The Gut Microbiota and Autism Spectrum Disorders. Front. Cell. Neurosci. 11:120. doi: 10.3389/fncel.2017.00120

3) Sherwin E, Sandhu KV, Dinan TG, Cryan JF. May the force be with you: the light and dark sides of the microbiota–gut–brain axis in neuropsychiatry. CNS drugs. 2016;30(11):1019–41. DOI 10.1007/s40263-016-0370-3

4) Berding K, Donovan SM. Microbiome and nutrition in autism spectrum disorder: current knowledge and research needs. Nutrition Reviews. 2016;74(12):723–36. doi: 10.1093/nutrit/nuw048

5) Strati F, Cavalieri D, Albanese D, De Felice C, Donati C, Hayek J, et al. New evidences on the altered gut microbiota in autism spectrum disorders. Microbiome. 2017;5(1):24. DOI 10.1186/s40168-017-0242-1

6) Golubeva AV, Joyce SA, Moloney G, Burokas A, Sherwin E, Arboleya S, et al. Microbiota-related Changes in Bile Acid & Tryptophan Metabolism are Associated with Gastrointestinal Dysfunction in a Mouse Model of Autism. EBioMedicine. 2017 Oct;24:166–78. doi: 10.3389/fncel.2017.00120

7) Gingrich JA, Malm H, Ansorge MS, Brown A, Sourander A, Suri D, et al. New Insights into How Serotonin Selective Reuptake Inhibitors Shape the Developing Brain. Birth defects research. 2017;109(12):924–32.

8) Anderson G, Vaillancourt C, Maes M, Reiter RJ. Breastfeeding and the gut-brain axis: is there a role for melatonin? Biomolecular Concepts. 2017 Jan 26;8(3-4). Available from: http://www.degruyter.com/view/j/bmc.2017.8.issue-3-4/bmc-2017-0009/bmc-2017-0009.xml

9) Boccuto L, Chen C-F, Pittman AR, Skinner CD, McCartney HJ, Jones K, et al. Decreased tryptophan metabolism in patients with autism spectrum disorders. Molecular autism. 2013;4(1):16.

10) Theoharides T.  On the Gut Microbiome-Brain Axis and Altruism. Clinical Therapeutics. 2015. May 37 (5).

11) Rocha S.M, Saraiva T, Cristóvão A.C, Ferreira R, Santos T, Esteves M, Saraiva C, Je G, Cortes L, Valero J, Alves G, Klibanov A, Kim Y.S and Bernardino L. Histamine induces microglia activation and dopaminergic neuronal toxicity via H1 receptor activation. Journal of Neuroinflammation. 2016; 13:137. DOI 10.1186/s12974-016-0600-0

12) Zhu J, Qu C, Lu X, Zhang S. Activation of microglia by histamine and substance P. Cellular Physiology and Biochemistry. 2014;34(3):768–80. DOI: 10.1159/000363041