La desactivación de un ortólogo del gen humano LRRTM4 hace a los peces menos agresivos
La agresión es un comportamiento complejo que depende de numerosos factores, como las experiencias personales, la crianza, el contexto social, la personalidad y la genética.
Florian Reichmann y su equipo de la División de Farmacología de la Universidad Médica de Graz investigan cómo influye en ella la genética. Con la ayuda de peces genéticamente modificados, buscan comprender el origen de los comportamientos y, posiblemente, extraer conclusiones sobre el comportamiento humano.
El pez cebra como modelo
El modelo de prueba del grupo de trabajo de Reichmann es el pez cebra. Con no más de 5 centímetros de largo, este pequeño y popular pez de acuario, perteneciente a la familia de las carpas, se ha utilizado cada vez más como organismo de prueba en la investigación. Alrededor del 70% del ADN del pez cebra tiene ortólogos (es decir, genes con una función similar) en comparación con el genoma humano; este número incluso se acerca al 82% en términos de genes relacionados con enfermedades.
Otras inusuales características del pez cebra son su rápido desarrollo (su corazón late apenas 24 horas después de la fecundación), su gran fertilidad (cada pareja produce varios cientos de crías) y su transparencia casi total en el estado larvario, que abre diversas posibilidades para la microscopía in vivo.
Reichmann y su equipo han estudiado el gen Irrtm4l1 del pez cebra. Es ortólogo del gen humano LRRTM4. Este último "codifica una proteína que desempeña un papel fundamental en el desarrollo de las sinapsis (uniones entre neuronas) y su correcto funcionamiento", explica Reichmann. Los polimorfismos, es decir, cambios o errores en este gen, se han asociado con problemas de agresión en niños, trastornos del espectro autista y el síndrome de Tourette.
Para averiguar esta relación con mayor detalle, los investigadores criaron peces cebra cuyo gen ortólogo Irrtm4l1 se había desactivado. Finalmente, analizaron minuciosamente el comportamiento de los peces y los cambios moleculares en sus cerebros.
Imagen: Expresión de Lrrtm4l1 en el cerebro del pez cebra adulto. Acta Physiologica (2025). DOI: 10.1111/apha.70042
Peces pacíficos
Un vistazo al acuario arrojó interesantes hallazgos sobre los peces modificados genéticamente. El grupo de investigación pudo determinar que, en general, los peces transgénicos eran menos agresivos. Esto sugiere que este gen desempeña un importante papel en el desarrollo de la agresión. La razón de la reducción de la agresividad podría ser una mayor timidez, aunque probablemente se deba a una percepción diferente de los "enemigos" o a una disminución del deseo de atacar.
Se detectaron numerosos cambios en el cerebro mediante tecnologías ómicas y mediciones específicas de neurotransmisores. De especial interés son tanto un mayor recambio de dopamina (un neurotransmisor que se ha asociado con la agresión en estudios previos) como una reducción de las concentraciones de metil vainillato. El metil vanilinato es un derivado de la vainillina, al que se le han asociado efectos neuroprotectores y antioxidantes.
LRRTM4 como diana
Desde una perspectiva traslacional, la investigación en peces cebra ha demostrado que LRRTM4 puede desempeñar un importante papel en el comportamiento humano. "Por ejemplo, podría encontrarse un método para tratar la excesiva agresión o los trastornos de ansiedad en el contexto de enfermedades neuropsiquiátricas", explica Reichmann. Sin embargo, se requiere mayor investigación para el desarrollo de adecuadas sustancias activas y la confirmación de sus efectos en otros organismos de prueba.
El estudio se publicó en la revista Acta Physiologica: Deficiency of the Synaptic Adhesion Protein Leucine-Rich Repeat Transmembrane Protein 4 Like 1 Affects Anxiety and Aggression in Zebrafish
