Como las hormonas controlan genéticamente el sexo.

Por Megan Scudellari – Publicado en The Scientist el 2 de febrero de 2012 (Traducido por Nicolás Jouve)

Las hormonas actúan en el control cerebral de los

comportamientos sexuales específicos activando programas genéticos individuales. 

Las hormonas sexuales: estrógenos, testosterona y progesterona — controlan los comportamientos específicos del sexo en ratones, incluyendo apareamiento, agresión y comportamiento maternal. Sin embargo no es bien conocido lo que sucede en el cerebro por debajo de estos reguladores maestros. Una nueva investigación sugiere que las hormonas actúan conectando o desconectando genes individuales, y cada gen influye en un comportamiento determinado en forma modular, un gen influye si un ratón cuida de sus crias, por ejemplo, mientras que otro afecta a la receptividad  sexual. Video Youtube sobre este trabajo

Los resultados, publicados hoy (2 de febrero) en Cell, demuestran que puede ser deconstruido genéticamente un comportamiento social complejo. Además, la comprensión de las diferencias específicas del sexo en el cerebro podría ayudar a descifrar por qué algunos trastornos neurológicos, incluyendo autismo y la AHDH (Attention-Deficit Hyperactivity Disorder), tienen diferentes tasas de prevalencia en hombres y mujeres.

"Es una publicación muy interesante," dijo Geert de Vries , director del centro de estudios neuroendocrinos de la Universidad de Massachusetts en Amherst, quien no estuvo involucrado en la investigación. En algunos aspectos, lo publicado es como dar "patadas en una puerta abierta," dijo, ya que muchos investigadores habían concluido antes que hay genes individuales que influyen en ciertos aspectos de la conducta, aunque sólo se habían analizado los genes individuales de un conjunto limitado de comportamientos. "Aquí se hace en un solo estudio un enfoque integral".

Nirao Shah y sus colegas de la Universidad de California, San Francisco, intentaron identificar diferencias relacionadas con el sexo en la expresión génica en el hipotálamo de los ratones machos y hembras, una región del cerebro implicada en el control de los comportamientos específicos de sexo. "Nosotros y otros habíamos demostrado hace tiempo que las hormonas sexuales pueden controlar programas completos de comportamiento" dice Shah. "Pero entonces la pregunta es, ¿cómo la testosterona, por ejemplo, controla todos estos comportamientos diferentes? ¿Cuál es el mecanismo?"

Comparando microarrays, el equipo del Shah compiló una lista de 84 genes que parecen expresarse de forma diferente en cerebros de ratón macho y hembra. El equipo procedió a un análisis más detallado, llevó a cabo una hibridación in situ para visualizar físicamente la expresión de genes en las neuronas de los hombres con respecto a los de las mujeres. Surgieron entonces una lista de 16 genes que muestran una expresión celular diferencial entre los sexos. Muchos de los genes identificados por el equipo habían sido previamente identificados como implicados en trastornos humanos relacionados con el sexo.

Centrándose en el subconjunto de la lista, el equipo examinó cuatro ratones knockout, cada uno de los cuales tenía una mutación en uno de los 16 genes. Encontraron que la pérdida de un gen individual conduce a un cambio modular, en que sólo cambia un único factor relacionado con el comportamiento sexual en lugar de hacer que cambie todo el programa de comportamiento como hacen la testosterona y el estrógeno. La eliminación de Cckar, un gen que se pensaba que estaba implicado en la alimentación y el metabolismo en los ratones, producía hembras que eran dos veces menos receptivas al apareamiento con los machos, sin que se alterasen los instintos maternos para cuidar las crías y su defensa frente a invasores. Asimismo, los machos con una mutación en el gen Styl4, que codifica una proteína de señalización celular, estaban menos interesados en las hembras, pero todavía competían con otros machos de manera normal.
"Las hormonas sexuales controlan el patrón de la expresión de genes que son muy específicos, muy complejos y sexualmente dimórfiscos, y estos genes controlan a su vez comportamientos específicos de sexo," dijo Shah. Pero "no  estamos diciendo que se establezca una relación un gen – un comportamiento," advirtió. "Estos genes podrían afectar igualmente a otros comportamientos que no hemos probado," como el aprendizaje o la recuperación de la memoria.

El hallazgo demuestra que se puede examinar y disectar el estudio de un comportamiento social complejo al nivel de los genes individuales. "La cuestión que inmediatamente surge es ¿cuántos otros complejos, comportamientos sociales instintivos se construyen de manera similar con una red de genes?", dijo Shah. “Esto nos estimula a pensar en la organización del comportamiento."

Queda por ver si los comportamientos humanos están construidos genéticamente del mismo modo que en el ratón, añadió Shah. Pero investigar las diferencias específicas de sexo en el cerebro podrían ayudar a los investigadores a comprender por qué el cerebro parece ser vulnerable de una forma específica de sexo. a algunas enfermedades mentales. El autismo, por ejemplo, es cuatro veces más común en hombres que en mujeres. El ADHD es también más común entre los hombres.

El trabajo puede consultarse en:
Xiaohong Xu, Jennifer K. Coats, Cindy F. Yang, Amy Wang, Osama M. Ahmed, Maricruz Alvarado, Tetsuro Izumi, Nirao M. Shah. Cell – 3 February 2012 (Vol. 148, Issue 3, pp. 596-607) Enlace