El calor corporal similar a la fiebre reduce las diferencias cognitivas en el modelo de autismo preclínico

El trastorno del espectro autista (TEA) es una condición del neurodesarrollo caracterizada por diferencias en la comunicación, las interacciones sociales, el aprendizaje y el procesamiento sensorial. Estudios anteriores han encontrado que cuando algunos niños autistas tienen fiebre (es decir, cuando su temperatura corporal se eleva por encima de 38 °C o 100,4 °F), su comunicación, hiperactividad, comportamientos repetitivos y algunas de sus funciones mentales pueden mejorar temporalmente.

Este fenómeno, a veces denominado el “efecto de la fiere”, ahora está bien documentado. Sin embargo, las razones por las que algunos niños autistas experimentan estos cambios siguen siendo poco conocidas.

Investigadores de los Institutos Nacionales de Salud intentaron recientemente comprender mejor los procesos que impulsan este efecto estudiando un modelo de ratón de autismo.

Los resultados de su estudio, publicado en Psiquiatría Molecular, sugieren que el calor asociado con la fiebre, a diferencia de la activación inmune que la causa, podría alterar el disparo de las neuronas y provocar los cambios mentales observados.

“Nuestro estudio se inspiró en la observación de que, en algunos niños con autismo, los síntomas disminuyen temporalmente con la fiebre”, dijo Michelle W. Antoine, autor principal del artículo, le dijo a Medical Xpress.

“Nuestro principal objetivo era determinar si los efectos beneficiosos asociados con la fiebre son impulsados por su componente térmico, su componente inmunológico o una combinación de ambos. Nos centramos en las medidas conductuales de aprendizaje y función sensor-cognitiva, particularmente el procesamiento táctil (táctil), porque las anomalías sensoriales, como ser inusualmente sensible al tacto, menos sensible al tacto o buscar activamente ciertas sensaciones táctiles, son comunes en el autismo”.

Cómo las temperaturas similares a la fiebre afectan a un modelo de TEA de ratón

Antoine y sus colegas realizaron una serie de experimentos con ratones juveniles Scn2a+/-. Estos son ratones modificados genéticamente que llevan solo una copia funcional del gen Scn2a y exhiben comportamientos similares al autismo. En particular, se sabe que las variantes de este gen están asociadas con varios trastornos del neurodesarrollo, incluido el TEA.

Para evaluar el comportamiento y las habilidades cognitivas de los ratones, los investigadores utilizaron una prueba llamada “escape-the-room”. Los ratones fueron colocados dentro de un gran laberinto circular que contenía 20 agujeros, solo uno de los cuales proporcionó una ruta de escape.

“La pregunta era si, en presencia de una mutación SCN2A vinculada a TEA, el agujero de escape correcto podría localizarse en tres minutos”, explicó Antoine.

“A temperatura corporal normal, la tarea no se pudo completar o tomó demasiado tiempo. Sin embargo, a una temperatura similar a la fiebre, el agujero de escape correcto podría localizarse rápida y con éxito. Esto sugirió que varias habilidades cognitivas pueden mejorar, incluyendo la resolución de problemas, el aprendizaje y la navegación espacial”.

Antoine y sus colegas evaluaron posteriormente las habilidades de discriminación táctil de los ratones. En otras palabras, intentaron determinar qué tan bien los ratones podían distinguir entre objetos familiares y nuevos simplemente tocándolos.

“Nos centramos en el procesamiento táctil porque identificar déficits y mejoras en este comportamiento podría apuntarnos hacia regiones cerebrales específicas que luego podríamos estudiar para entender por qué estas mejoras estaban ocurriendo”, dijo Antoine.

“También observamos comportamientos de busca táctil, incluyendo tocar con frecuencia objetos o superficies texturizadas e interactuar excesivamente con objetos familiares. Ambos comportamientos mejoraron después de la exposición a una temperatura similar a la fiebre”.

Una vez que los investigadores identificaron mejoras específicas provocadas por un aumento de la temperatura corporal, intentaron descubrir los procesos neuronales que los impulsaban registrando la actividad en el cerebro de los ratones. Estimularon eléctricamente los circuitos neuronales en la corteza somatosensorial (es decir, una región cerebral involucrada en el procesamiento de la información táctil) y luego midieron con qué frecuencia las neuronas se disparaban en respuesta.

“Alrededor de la temperatura corporal normal, estas neuronas mostraron un aumento anormal de la actividad de pico”, dijo Antoine. “Sin embargo, cuando la temperatura se elevó a niveles de fiebre, su actividad se normalizó.

“Cuando examinamos las neuronas que se volvieron inactivas a temperaturas febriles, descubrimos que su umbral de pico, el voltaje al que una neurona se activa, aumentó. Es importante destacar que este aumento fue mayor en las neuronas que se volvieron inactivas que en las que permanecieron activas”.

Una posible explicación para las mejoras observadas

Los investigadores observaron cambios impulsados por la temperatura corporal en la activación de las neuronas en la corteza somatosensorial de ratones juveniles Scn2a+/-. Esto los inspiró a profundizar en los procesos que contribuyen a estos cambios.

Se sabe que los canales de potasio y sodio en el cerebro regulan el umbral de pico de las neuronas. A partir de sus observaciones experimentales y las propiedades de las neuronas que estaban estudiando, el equipo descartó la posibilidad de que los canales de sodio estuvieran regulando la actividad a temperaturas similares a las de la fiebre y en su lugar se centró en los canales de potasio.

“A temperaturas más bajas, las corrientes de potasio se redujeron, pero a medida que aumentamos la temperatura, estas corrientes se hicieron más grandes”, dijo Antoine. “Cuando introdujimos un bloqueador de los canales de potasio dentro de las neuronas, se evitó el aumento inducido por la temperatura en el umbral de pico. Esto proporcionó evidencia de que los canales de potasio contribuyen a la capacidad de las temperaturas similares a las de la fiebre para suprimir el exceso de disparo neuronal”.

Basándose en sus observaciones, Antoine y sus colegas intentaron imitar los efectos beneficiosos de la fiebre utilizando compuestos farmacológicos y técnicas genéticas. Específicamente, trataron a los ratones con medicamentos que mejoraban la actividad del canal de potasio y utilizaron receptores genéticamente modificados para controlar la actividad de las neuronas seleccionadas.

“Ambos enfoques mejoraron la discriminación táctil, lo que sugiere que reducir la actividad neuronal podría replicar parcialmente los efectos beneficiosos de las temperaturas febriles”, dijo Antoine.

“Sin embargo, los efectos fueron más pronunciados que los producidos por la fiebre, probablemente porque estas intervenciones suprimen ampliamente la actividad neuronal en lugar de modular selectivamente las células sensibles a la temperatura afectadas por la fiebre. Esta distinción destaca lo que puede ser particularmente interesante sobre la fiebre: parece reducir la actividad anormal en una población más selectiva de neuronas en lugar de simplemente suprimir la actividad en todo el circuito”.

Los resultados del equipo fueron consistentes con la evidencia experimental pasada que sugiere que las regiones cerebrales que procesan estímulos sensoriales pueden ser inusualmente ruidosas en modelos de ratón de autismo. Estudios anteriores también mostraron que las neuronas en estas regiones aumentan a umbrales de estimulación muy bajos, incluso cuando los circuitos sensoriales en el cerebro están ligeramente activados.

“Una analogía intuitiva es una radio”, explicó Antoine. “El ruido neuronal es como la estática en el fondo, mientras que la hiperexcitabilidad es más como el volumen o la sensibilidad que se sube demasiado.

“Un segundo hallazgo importante es que, para algunas mutaciones genéticas asociadas con cambios de comportamiento relacionados con el autismo, la fiebre puede permitir que el cerebro corrija temporalmente este problema. Con fiebre, el cerebro puede explotar una alteración genética que causa enfermedades para corregir temporalmente su propia disfunción”.

Los investigadores descubrieron que en lugar de suprimir ampliamente la actividad cerebral, un aumento de la temperatura permite que el cerebro de ratones Scn2a+/- explote las propiedades alteradas de neuronas específicas. Esto redujo selectivamente el disparo excesivo de estas neuronas, mejorando la función de los circuitos neuronales afectados.

“Identificamos los canales de potasio como un mecanismo subyacente a este efecto”, dijo Antoine. “Debido al cambio genético, estos canales se vuelven más sensibles a los aumentos de temperatura. A medida que la temperatura aumenta, este aumento de la sensibilidad aumenta el umbral de picos neuronales, lo que dificulta que las neuronas se dispadan y, por lo tanto, reduce el exceso de actividad neuronal”.

Estudios informativos que exploran el potencial terapéutico de la fiebre

Los investigadores demostraron que los canales de potasio sensibles a la temperatura podrían contribuir potencialmente a los cambios cognitivos impulsados por la fiebre observados en ratones menores Scn2a+/-. Sin embargo, estos canales podrían ser solo uno de los muchos mecanismos que impulsan estos cambios, y otros podrían identificarse en estudios futuros.

“Nuestro campo ha buscado durante mucho tiempo formas de reducir selectivamente el exceso de actividad en circuitos cerebrales específicos como una estrategia potencial para mejorar la función sensorial y tratar el autismo”, dijo Antoine.

“Sin embargo, traducir esta idea más allá de la investigación básica ha sido un desafío, en gran parte debido a la dificultad de apuntar selectivamente a las células y circuitos relevantes. Aquí, encontramos que la fiebre puede revelar un mecanismo natural para lograr esta selectividad.

“En lugar de suprimir ampliamente la actividad cerebral, la fiebre parece aprovechar las propiedades alteradas producidas por un cambio genético para reducir la actividad anormal en el circuito afectado”.

Antoine y sus colegas esperan que su trabajo inspire más investigaciones centradas en cómo la fiebre influye en diferentes dimensiones del TEA. Ahora están planeando nuevos estudios destinados a comprender mejor sus observaciones recientes y sus implicaciones.

“Nuestro estudio identificó los canales de potasio como un grupo que puede contribuir a este efecto”, dijo Antoine. “Nuestro siguiente paso será identificar los canales de potasio específicos que son particularmente sensibles a la temperatura. Luego planeamos mapear dónde se expresan estos canales en todo el cerebro y explorar si esta información se puede explotar para modular selectivamente los circuitos afectados y potencialmente tratar aspectos del autismo”.

Como parte de su futura investigación, los investigadores planean obtener imágenes de todo el cerebro de ratones para descubrir más circuitos neuronales que están modulados selectivamente por los efectos térmicos, inmunes y combinados de la fiebre. Esto podría ayudar a determinar qué comportamientos y funciones cerebrales relacionados con el TEA están influenciados por los diferentes componentes de la fiebre.

“Esta pregunta también puede tener implicaciones más allá del autismo”, dijo Antoine. “Desde la época de Hipócrates, la fiebre se ha informado o utilizado en intentos de tratar afecciones que ahora reconocemos como epilepsia, trastorno bipolar, depresión y esquizofrenia. Por lo tanto, comprender cómo la fiebre altera los circuitos cerebrales específicos podría proporcionar información relevante para una gama más amplia de afecciones neurológicas y psiquiátricas”.

Si bien algunos estudios anteriores demostraron que la fiebre puede tener efectos beneficiosos para algunas afecciones, también puede conllevar riesgos neurológicos. Por ejemplo, la fiebre puede desencadenar convulsiones en niños susceptibles y contribuir a la confusión o al delirio.

“Queremos entender por qué el aumento de la temperatura puede mejorar la función neuronal en algunos contextos mientras que la interrumpe en otros”, agregó Antoine. “En última instancia, comprender ambos lados de esta respuesta puede revelar los principios que determinan cómo la temperatura altera selectivamente la función cerebral”.

Escrito para usted por nuestra autora Ingrid Fadelli, editado por Sadie Harley, y verificado y revisado por Robert Egan, este artículo es el resultado de un cuidadoso trabajo humano. Confiamos en lectores como usted para mantener vivo el periodismo científico independiente. Si este informe le importa, considere una donación (especialmente mensual). Obtendrás una cuenta sin publicidad como agradecimiento.

Detalles de la publicación

Yiming Shen et al, Las temperaturas similares a la fiebre mejoran los déficits cognitivos en el modelo de ratón autista Scn2a a través de aumentos en la actividad del canal de potasio, Psiquiatría Molecular (2026). DOI: 10.1038/s41380-026-03743-9.

Información de la revista: Psiquiatría Molecular

FUENTE: Medical Xpress 

 

Ruth Canal
Ruth Canal
Vinculada al mundo de la salud y la investigación,mantiene un seguimiento constante de la información sanitaria y biomédica. Ha participado en proyectos formativos relacionados con comunicación científica.

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