El desarrollo del cerebro es un proceso que consiste de  múltiples pasos organizados y altamente dinámicos, que está determinado genéticamente, dirigido epigenéticamente e influido por medio ambiente, permitiendo la flexibilidad del comportamiento ante la constante evolución ambiental1. Es un proceso biológicamente probabilístico y no biológicamente predeterminado.

El desarrollo de las sinapsis neuronales se forma mediante dos mecanismos: la experiencia expectante, propia de la especie, donde el desarrollo sináptico depende de varias experiencias sensoriales y la experiencia dependiente, propia de cada individuo, donde el desarrollo sináptico se produce en respuesta a experiencias únicas y personales2.

En la determinación genética del desarrollo cerebral, existe gran diferencia individual  (decenas de millones de variantes por persona). En desarrollo cerebral influyen la exposición ambiental (donde ambiente significa  mundo físico) e influencia de distintos factores heredados (el factor genético). Si tenemos en cuenta las características de la exposición ambiental en el desarrollo cerebral, influirían factores biofísicos (drogas, polución, etc.), psicosociales (eventos vitales, estilo de vida parental, acoso, etc.) u otras influencias ambientales como: cultura, país, contexto familiar, etc.; mientras que si consideramos las consecuencias de la exposición, hemos de diferenciar entre  entorno común o compartido (influencias ambientales que contribuyen a hacer individuos expuestos más parecidos, existiendo influencia genética sobre el factor ambiental) de entorno único o no compartido (las influencias ambientales que contribuyen a aumentar las diferencias fenotípicas entre individuos expuestos)3,4.

Todo esto se explica en los estudios de interacción gen-ambiente (GxE) ya publicados, a pesar de que hasta el momento la replicación completa de los hallazgos es rara y la investigación  todavía se enfrenta a varios retos conceptuales y metodológicos. Estos estudios seleccionan un ambiente-candidato sobre la base de una hipótesis, cuando existe una fuerte evidencia o plausibilidad biológica y/o psicológica de su implicación en la etiología de la enfermedad (aunque la influencia puede variar dependiendo del genotipo) ?. Durante su elaboración se enfrentan a algunas obstáculos, tales como: dificultades para medir el entorno y los parámetros relacionados con la exposición al factor ambiental, la ubicuidad (todos los seres humanos están expuestos al medio ambiente, por ejemplo al estrés), u otras inconvenientes como que los factores ambientales tienden a acumularse, por lo que se hace difícil de diferenciar cual es aquel que presenta mayor implicación ( por ejemplo: los adolescentes que consumen drogas suelen tener peores relaciones con sus padres).4,5

Entre los factores de riesgo ambiental más frecuentes para el desarrollo de enfermedades mentales se encuentran:,  los eventos en periodo antenatal y gestacional(edad materna, infecciones maternas prenatales, estrés durante el embarazo, complicaciones obstétricas), y por otra parte el periodo postnatal que también se llama “vulnerabilidad cerebral” en el que pueden actuar factores ambientales de muy diversa naturaleza ( exclusión social, lesiones cerebrales, cannabis, migración, eventos vitales, etc.).4,5,6

Estos estudios revelan que existen diferencias en la respuesta de comportamiento de los individuos a los patógenos ambientales dependiendo de: la personalidad, la cognición, la autonomía psicológica, las diferencias individuales de temperamento, factores epigenéticos (primeras experiencias de estrés u otros factores ambientales) y las influencias genéticas (las cuales nos ayudan a seleccionar el entorno e influye en la forma en que lo experimentamos)7,8. Un ejemplo de todo esto es como algunos niños que son maltratados crecen para desarrollar un comportamiento antisocial, mientras que otros no lo hacen. Existen estudios que hablan de la presencia de un polimorfismo funcional en el gen que codifica la  enzima, neurotransmisora-metabolizadora, monoaminooxidasa A (MAOA) para moderar el efecto de maltrato. Niños maltratados con un genotipo que confiere altos niveles de expresión de MAOA eran menos propensos a desarrollar problemas antisociales. Estos hallazgos podían explicarse en parte por qué no todas las víctimas de malos tratos crecen para victimizar a otros, y proporcionan evidencia epidemiológica de que los genotipos pueden moderar la sensibilidad de los niños a las agresiones ambientales9.

Los mecanismos de interacción gen-ambiente se pueden clasificar en: tipo pasivo (los niños reciben genotipo correlacionado con su entorno familiar), activo (los individuos buscan crear ambientes correlacionados con sus propensiones genéticas), evocador (los individuos reaccionan en base a sus propensiones genéticas)10.

Se ha visto, que los trastornos psiquiátricos son poligénicos, se trata de rasgos hereditarios, que a menudo comparten alelos de riesgo y para los cuales se ha sugerido apareamientos no aleatorios (entendiéndose la selección de la pareja en base al fenotipo en individuos con similitudes genéticas y una relación más cercana que si se hubieran reunido de forma aleatoria).  El apareamiento no aleatorio está muy extendido en la población psiquiátrica, tanto dentro como fuera de la gama de trastornos psiquiátricos. Este fenómeno, puede tener importantes implicaciones para la forma en que entendemos la transmisión familiar de estas enfermedades, la ubicuidad de la comorbilidad y los síntomas complejos en poblaciones clínicas11.

Todos estos contenidos se abordaron  en el XXIV Curso de Actualización en Psiquiatría celebrado en Marzo en Vitoria-Gasteitz por parte de la Dra. Lourdes Fañanas de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona.

Como conclusiones finales tras la finalización de la conferencia se obtuvo que: Los efectos interacción gen-ambiente (GxE), se refieren al control genético de la sensibilidad al medio ambiente. Estos ayudan a explicar por qué no todas las personas expuestas a un ambiente responden de la misma manera. El impacto directo de los genes y /o el medio ambiente y sus interacciones no son mutuamente excluyentes, ambos son  mecanismos que pueden subyacer en la etiología de las enfermedades mentales. Por lo que la influencia genética en un ambiente sensible no descarta el impacto ambiental. Los efectos GxE pueden tener un papel en la etiología de las enfermedades psiquiátricas pero su tamaño de efecto aún es poco significativo, por lo que se necesitan más estudios para poder concluir que exista más evidencia en su función.

 

1 Tau GZ, Peterson BS. Normal development of brain circuits. Neuropsychopharmacology. 2010 Jan;35(1):147-68. doi: 10.1038/npp.2009.115.
2 Kolb, B. and Whishaw, I.Q. (2003) Fundamentals of Human Neuropsychology New York: Freeman.
3Vrieze SI, Iacono WG, McGue M. Confluence of genes, environment, development, and behavior in a post Genome-Wide Association Study world. Dev Psychopathol. 2012 Nov;24(4):1195-214. doi: 10.1017/S0954579412000648.
4 van Os J1, Rutten BP, Poulton R. Gene-environment interactions in schizophrenia: review of epidemiological findings and future directions. Schizophr Bull. 2008 Nov;34(6):1066-82. doi: 10.1093/schbul/sbn117. Epub 2008 Sep 12.
5 Van os. Rutten BP, Myin-Germeys I, Delespaul P, Viechtbauer W, van Zelst C et al. Identifying gene-environment interactions in schizophrenia: contemporary challenges for integrated, large-scale investigations. Schizophr Bull. 2014 Jul;40(4):729-36. doi: 10.1093/schbul/sbu069. Epub 2014 May 24.
6Varese F, Smeets F, Drukker M, Lieverse R, Lataster T, Viechtbauer W et al. Childhood adversities increase the risk of psychosis: a meta-analysis of patient-control, prospective- and cross-sectional cohort studies. Schizophr Bull. 2012 Jun;38(4):661-71. doi: 10.1093/schbul/sbs050. Epub 2012 Mar 29.
7 Brüne M. Textbook of evolutionay psyquiatry and psychosomatic medecine. The origins of psychopathology. 2º ed .Oxford University press. United Kindom, 2015.
8 Rutter M, Moffitt TE, Caspi A. Gene-environment interplay and psychopathology: multiple varieties but real effects. J Child Psychol Psychiatry. 2006 Mar-Apr;47(3-4):226-61.
9Caspi A, McClay J, Moffitt TE, Mill J, Martin J, Craig IW, Taylor A, Poulton R. Role of genotype in the cycle of violence in maltreated children. Science. 2002 Aug 2;297(5582):851-4.
10Plomin R,. DeFries J C,. McClearn G E, McGuffin P. Behavioral Genetics .5th edition . Cambridge university press, 2008.
11Nordsletten AE, Larsson H, Crowley JJ, Almqvist C, Lichtenstein P, Mataix-Cols D. Patterns of Nonrandom Mating Within and Across 11 Major Psychiatric Disorders. JAMA Psychiatry. 2016 Apr 1;73(4):354-61. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2015.3192