Evolución de la esquizofrenia - Evolution of schizophrenia
La evolución de la esquizofrenia se refiere a la teoría de la selección natural que trabaja a favor de la selección de rasgos característicos del trastorno. Los síntomas positivos son características que no están presentes en individuos sanos pero que aparecen como resultado del proceso de la enfermedad. Estos incluyen alucinaciones visuales y / o auditivas , delirios , paranoia y trastornos importantes del pensamiento. Los síntomas negativos se refieren a características que normalmente están presentes pero que están reducidas o ausentes como resultado del proceso de la enfermedad, que incluyen aislamiento social , apatía , anhedonia , alogia y perseverancia conductual. Los síntomas cognitivos de la esquizofrenia implican alteraciones en las funciones ejecutivas , deterioro de la memoria de trabajo e incapacidad para mantener la atención .
Dado el elevado número de personas diagnosticadas con esquizofrenia (casi el 1% de la población actual), es poco probable que el trastorno haya surgido únicamente por mutaciones aleatorias. En cambio, se cree que, a pesar de su naturaleza desadaptativa , la esquizofrenia ha sido seleccionada a lo largo de los años o existe como un subproducto selectivo.
Hipótesis
Equilibrio de la hipótesis de selección y selección positiva
La hipótesis de la selección equilibrada sugiere que la selección equilibrada, un mecanismo evolutivo, ha permitido la persistencia de ciertos genes de la esquizofrenia. Este mecanismo se define como el mantenimiento de múltiples alelos de un gen en el acervo genético de una población a pesar de tener presiones selectivas. La ventaja heterocigota, un mecanismo de selección equilibrada, se da cuando la presencia del alelo dominante y recesivo de un gen en particular permite una mayor aptitud en un individuo en comparación con si el individuo solo expresara un tipo de alelo. Este mecanismo se puede ver en los portadores del gen de la esquizofrenia que expresan tanto el alelo dominante como el recesivo. Estos portadores pueden expresar ciertos rasgos ventajosos que permitirían seleccionar el gen de la esquizofrenia. La evidencia ha sugerido que un portador del gen de la esquizofrenia podría experimentar una ventaja selectiva debido a su expresión de rasgos ventajosos en comparación con aquellos que no expresan el gen de la esquizofrenia. Los estudios han demostrado que algunos de los portadores del gen de la esquizofrenia pueden expresar beneficios adaptativos, como una menor frecuencia de infecciones virales. Los rasgos beneficiosos adicionales pueden incluir un mayor coeficiente intelectual, mayor creatividad y razonamiento matemático. Debido a la presencia de estos rasgos beneficiosos, el gen de la esquizofrenia no ha sido seleccionado y ha permanecido prevalente en el desarrollo humano durante numerosas generaciones. Si bien la idea de equilibrar la hipótesis de la selección parece plausible, no hay evidencia sustancial que apoye esta hipótesis. Dentro de los estudios que encontraron una correlación positiva entre características favorables específicas y el gen de la esquizofrenia, solo se probaron unos pocos portadores, lo que significa que no hay evidencia suficiente para asumir una correlación directa entre estos rasgos ventajosos y los portadores de esquizofrenia. Aunque esta hipótesis aún no se ha comprobado, los rasgos ventajosos que expresan estos portadores podrían proporcionar una explicación razonable de por qué no se han eliminado los genes de la esquizofrenia.
La selección positiva es otro mecanismo que ha permitido la selección de genes que contribuyen a la presencia de esquizofrenia. La selección positiva es un mecanismo de selección natural en el que los rasgos beneficiosos se seleccionan y se vuelven prevalentes con el tiempo en una población. En un estudio realizado utilizando la máxima verosimilitud basada en la filogenia (PAML), un método que se utilizó para probar la selección positiva, se encontró evidencia significativa de selección positiva en los genes asociados con la esquizofrenia. Un ejemplo de un rasgo beneficioso que se ha seleccionado a través de una selección positiva es la creatividad. Tres variantes alélicas de genes de creatividad que también están asociadas con la esquizofrenia incluyen SLC6A4, TPH1 y DRD2. La alta herencia de características creativas y cognitivas por estas variantes alélicas en individuos que expresan esquizofrenia confirma la evidencia de selección positiva dentro de algunos genes de la esquizofrenia. Estudios adicionales realizados utilizando análisis de SNP en el gen SLC39A8, un gen asociado con la esquizofrenia, encontraron que el alelo T en el gen estaba asociado con una presión arterial reducida y un riesgo reducido de hipertensión. Estos rasgos beneficiosos asociados con los genes de la esquizofrenia proporcionan una explicación para la selección de estos genes en el desarrollo humano. Si bien persisten pruebas prometedoras, pruebas adicionales afirman que el efecto de la selección positiva puede no desempeñar un papel significativo en la presencia de esquizofrenia. Los estudios realizados mediante el uso de FST y métodos basados en el espectro de frecuencia de muestra (SFS) no lograron encontrar señales convincentes de selección positiva en el tipo CGC del gen ST8SIA2, otro gen asociado con la esquizofrenia.
Hipótesis del cerebro social
Un cerebro social se refiere a los sistemas cognitivos y afectivos superiores del cerebro, que evolucionan como resultado de la selección social y sirven como base para la interacción social; es la base de la complejidad de las interacciones sociales de las que son capaces los seres humanos. Los mecanismos que componen el cerebro social incluyen el procesamiento emocional, la teoría de la mente , la autorreferencia, la prospección y la memoria de trabajo. Los pacientes muestran defectos en varias regiones del cerebro social, como la incapacidad para captar los objetivos sociales, lo que sirve como indicación de un defecto en la teoría de la mente. Este defecto puede deberse a la rápida selección de genes asociados con el lenguaje y la capacidad cognitiva dentro de la especie humana. Estos rápidos cambios evolutivos, en algunos casos, pueden impedir el desarrollo normal dentro del cerebro social.
Como la esquizofrenia es ante todo un trastorno de la conciencia, se ha sugerido que la esquizofrenia existe como un subproducto no deseado de la evolución de la corteza prefrontal y otras regiones del cerebro que constituyen el cerebro social. Bajo una presión cada vez más selectiva inducida por una vida social cada vez más compleja, las regiones del cerebro han crecido como un medio de acomodación y, a su vez, han dado lugar a sistemas neuronales vulnerables. Una hipótesis sugiere que esta vulnerabilidad en los sistemas neuronales ha hecho posible cambios en los genes asociados con el cerebro social que afectan la neurogénesis, la migración neuronal, la arborización o la apoptosis. Aunque no está claro cuáles de estos factores han presentado cambios genéticos, es probable que estos cambios hayan contribuido al defecto en el desarrollo neurológico observado en los pacientes con esquizofrenia. Una segunda hipótesis sugiere que la alteración en los circuitos frontales del cerebro, una región que constituye en gran parte el cerebro social, puede conducir a una falta de regulación en el control y procesamiento cognitivo. Este defecto en la regulación podría aumentar la susceptibilidad a un trastorno social como la esquizofrenia.
Hipótesis de la ventaja social
Esta hipótesis se refiere al culto de los psíquicos y videntes en los tiempos de la civilización temprana; el comportamiento alucinatorio y los delirios provocados por la esquizofrenia pueden haber sido muy obsequiados y permitir que se confiriera al individuo el título de santo o profeta , elevándolo en el espectro social y permitiendo que la selección social actuara en nombre del trastorno. Esta hipótesis carece de evidencia y no ha ayudado a explicar la persistencia continua de la esquizofrenia en la sociedad moderna, donde las personas que muestran síntomas de esquizofrenia generalmente no se identifican como santos o profetas.
Hipótesis de la ventaja fisiológica
Esta hipótesis sostiene que los esquizofrénicos poseen una ventaja fisiológica en forma de resistencia a enfermedades o infecciones, teoría que ha encontrado base en enfermedades como la anemia falciforme . En un estudio en particular , se encontró que el NAD , un portador de energía que se encuentra en los animales y las levaduras, es capaz de disminuir la infectividad de la tuberculosis cuando está presente en grandes cantidades; esto se hace reprimiendo la expresión génica . Sin embargo, se ha demostrado que la bacteria M. tuberculosis es capaz de actuar como un drenaje del suministro de NAD.
Los estudios sobre la activación de la vía de la quinurenina revelan que la infección por M. tuberculosis de la vía hace que los receptores de niacina en la vía indiquen niveles altos de niacina, un precursor de NAD que hace innecesaria la síntesis de novo de NAD a partir de triptófano . Este cambio crea la ilusión de que los niveles de NAD son adecuados y que la conversión de triptófano es innecesaria. La coevolución con M. tuberculosis ha dado como resultado un intento de superar esta ilusión de diversas maneras, incluida la regulación positiva de los receptores de niacina y la regulación positiva de la síntesis de novo de NAD a partir del triptófano a través de la vía quinurenina.
Se encuentra que una enzima implicada en el inicio de la vía de la quinurenina, la triptófano 2,3-dioxigenasa (TDO2) se activa durante condiciones de deficiencia de niacina y también se encuentra en niveles aumentados en cerebros esquizofrénicos. En el tejido cerebral post mórtem de los esquizofrénicos, la proteína para el receptor de niacina de alta afinidad disminuyó significativamente y, como resultado, permitiría la regulación positiva del transcrito de ARNm para el receptor de niacina.
Hipótesis chamanística
Esta hipótesis sostiene que la esquizofrenia es un comportamiento vestigial que alguna vez fue adaptable a las tribus de caza y recolección. La psicosis impulsa a los chamanes a comunicarse con el mundo espiritual, lo que da como resultado la formación de mitos religiosos. La teoría chamánica postula que la presencia universal del chamanismo en todas las sociedades de caza y recolección probablemente se deba a factores hereditarios, los mismos factores hereditarios que apoyan la distribución mundial de la esquizofrenia. Una versión moderna de la teoría ha invocado el mecanismo evolutivo de la selección de grupos para explicar la aparente especialización en tareas del chamanismo basada en la genética.
Hipótesis del sistema inmunológico
Exposición perinatal
Se ha sugerido que la neuroinflamación aguda durante el desarrollo fetal temprano puede contribuir a la patogenia de la esquizofrenia. El riesgo de esquizofrenia es mayor entre quienes experimentaron infecciones virales maternas prenatales como influenza , rubéola , sarampión y polio , así como infecciones bacterianas o reproductivas. El cerebro es muy sensible a las agresiones ambientales durante el desarrollo temprano. Los factores comunes a la respuesta inmune a una variedad de patógenos son mediadores en la vinculación de los puntos en común entre la infección prenatal / perinatal y los trastornos del neurodesarrollo. Una hipótesis sugiere que la expresión mejorada de citocinas proinflamatorias y otros mediadores de la inflamación en los compartimentos materno, fetal y neonatal puede interferir con el desarrollo del cerebro, aumentando así el riesgo de disfunción cerebral a largo plazo más adelante en la vida.
Aumento de citocinas proinflamatorias
Otra hipótesis que busca explicar por qué ocurre la esquizofrenia tiene como objetivo comprender la activación del sistema inmunológico. La activación del sistema de respuesta inflamatoria mediada por citocinas puede desempeñar un papel clave en la patogénesis de la esquizofrenia. La evidencia sugiere que los niveles séricos de IL-2, IL-6, IL-8 y TNF-α están significativamente elevados en pacientes con esquizofrenia crónica resistente al tratamiento. El factor nuclear kappa B regula la expresión de citocinas y un aumento en los niveles de NF-κB conduce a un aumento en los niveles de citocinas proinflamatorias
Factor neurotrófico derivado del cerebro Los
individuos con esquizofrenia tienen niveles más bajos de factor neurotrófico derivado del cerebro o BDNF . El BDNF es responsable de promover la proliferación, regeneración y supervivencia de las neuronas. También es importante para la regulación de la función cognitiva, algo que las personas con esquizofrenia tienen problemas para hacer. La menor expresión de BDNF se asocia con un aumento de la expresión de IL-6 y un aumento de los niveles de cortisol. Cuantas más citocinas proinflamatorias hay en circulación, más disminuye la producción de BDNF. Esto implica que una cantidad excesiva de citocinas proinflamatorias afecta negativamente la producción de BDNF. Esto, a su vez, afecta la presencia y gravedad de la psicosis en personas con esquizofrenia.
Hipótesis de la autodomesticación
La teoría de la autodomesticación afirma que durante el Pleistoceno tardío, los humanos arcaicos se separaron de sus ancestros homínidos y sufrieron cambios de comportamiento que llevaron a una reducción de la agresión y un aumento de la " mansedumbre ". Como resultado de esta transformación, se produjeron cambios en el desarrollo biológico, morfológico, fisiológico y genético de los seres humanos; conduciendo a cambios anatómicos en el tamaño, estructura craneofacial y diferencias estructurales del cerebro, así como cambios en el comportamiento relacionados con niveles reducidos de hormonas del estrés y maduración retardada de las glándulas suprarrenales. La hipótesis de la autodomesticación para la evolución de la esquizofrenia observa la importancia de nuestra evolución autodomesticada, con énfasis en su contribución al desarrollo genético alterado de la cresta neural y nuestro relajado nicho sociocultural. Las adaptaciones relacionadas con estos cambios domesticados favorecieron la aparición de habilidades cognitivas complejas, incluida la cognición lingüística avanzada.
La hipótesis de la autodomesticación sugiere que la esquizofrenia resulta de la hipofunción del desarrollo de la cresta neural, desencadenada por la selección de la “mansedumbre” domesticada, y enfatiza las características domésticas que componen el fenotipo clínico de la esquizofrenia. Los déficits relacionados con la producción y el procesamiento del lenguaje son frecuentes en los síntomas tanto positivos como negativos de la esquizofrenia. Además, los pacientes esquizofrénicos a menudo demuestran rasgos domesticados más marcados en los niveles morfológico, fisiológico y conductual; incluyendo anomalías craneofaciales, respuesta cortical desensibilizada al estrés y habla desorganizada.
Un estudio publicado en 2017 se centró en varios genes candidatos ( FOXD3, RET , SOX9 , SOX10 , GDNF ) con función superpuesta en relación con la esquizofrenia, la domesticación y el desarrollo de la cresta neural, y encontró que la mayor cantidad de expresiones del área del cerebro se incluyen en el frontal. corteza , núcleo estriado asociado e hipocampo . Aunque los resultados no reflejan los eventos moleculares que ocurrieron durante el desarrollo o la evolución neuronal temprana, brindan información sobre la red molecular que subyace a los escenarios cognitivos y sociales deteriorados que actúan en el cerebro esquizofrénico, y además sugieren que la autodomesticación, el procesamiento del lenguaje y la esquizofrenia tienen una relación íntimamente entrelazada.
Hipótesis de selección sexual
Esta hipótesis se basa en la hipótesis cerebral impresa de Crespi y Badcock del autismo y la psicosis al sugerir que los rasgos conductuales asociados con el autismo y la esquizofrenia han sido beneficiosos para las estrategias reproductivas, de apareamiento y parentales individuales; y por tanto, se han mantenido en toda la población humana mediante selección sexual . Bajo esta hipótesis, los rasgos autistas y esquizotipicos existen como opuestos diametralmente unidos en el mismo espectro de cognición normal, y la mayoría de las personas muestran grados moderados de uno o ambos tipos de rasgos.
Cuando el espectro de rasgos se entrelaza con la dinámica de la impronta genómica y los principios de la selección sexual dentro del contexto de los patrones de inversión bipaterno, los rasgos actúan como ornamentos del comportamiento de apareamiento. Mientras que los rasgos de tipo autista se seleccionan en función de su demostración de inteligencia mecanicista y práctica para obtener recursos que indican apoyo para una relación a largo plazo, los rasgos de esquizotipia demuestran creatividad verbal y artística que indican una fuerte aptitud genética para una estrategia de apareamiento a corto plazo. .
Por lo tanto, la variación en los diferentes rasgos cognitivos sigue siendo estrategias adaptativas de la historia de vida, reproductiva y paterna de acuerdo con las condiciones ecológicas locales y las características personales. Aunque la hipótesis propone que los rasgos cognitivos no se originan por medio de la selección sexual y probablemente evolucionaron por razones no relacionadas con el apareamiento, los efectos conductuales dictados por los rasgos genéticos autista y esquizotipia permanecen variados en el ambiente y permanecen bajo selección; solo las variantes extremas de cualquiera de los rasgos dan como resultado su respectiva condición clínica.