Vědci nabízejí nové poznatky o neurobiologickém základu poruch autistického spektra

Vědci nabízejí nové poznatky o neurobiologickém základu poruch autistického spektra

Výsledky nové studie publikované v Cell Reports, do které byli zapojeni vědci z Luikart Laboratory na Geisel School of Medicine v Dartmouthu a Weston Laboratory na University of Vermont, poskytují další pohled na neurobiologický základ poruchy autistického spektra (ASD). ) a informace o možné léčbě.

V posledních letech vědci zjistili silnou souvislost mezi určitými mutovanými geny a ASD. Jeden z nejběžnějších se nazývá PTEN, který normálně funguje tak, že řídí buněčný růst a reguluje schopnost neuronů měnit sílu jejich spojení. Při mutaci je PTEN příčinou nejen ASD, ale také makrocefalie (zvětšená hlava) a epilepsie.

V předchozích studiích naše laboratoř a mnoho dalších ukázaly, že mutace PTEN vedou ke zvýšení počtu excitačních synaptických spojení mezi neurony u myší – což, jak věříme, může být základním základem symptomů vykazovaných pacienty s ASD.

Bryan Luikart, PhD, docent molekulární a systémové biologie, Geisel School of Medicine v Dartmouthu

Luikart a jeho kolegové vyvinuli viry, které „vypnou“ normální myší gen PTEN a nahrazují ho mutovaným lidským genem PTEN, aby napodobili genetické defekty nalezené u pacientů s lidským autismem. Poté pomocí sofistikovaných zobrazovacích a elektrofyziologických technik zkoumali, jak byla u myší změněna funkce neuronů.

"V podstatě jsme zjistili, že neuron roste dvakrát tak velký než normální neuron, zatímco tvoří asi čtyřikrát tolik synaptických spojení s jinými neurony než normální neuron," říká Luikart. Poznamenává, že práce sloužila jako základ pro novou studii, ve které se výzkumný tým snažil dozvědět více o roli jiných genů a drah při normální ztrátě PTEN.

Elektronická kniha Genetika a genomika

Kompilace top rozhovorů, článků a novinek za poslední rok. Stáhněte si bezplatnou kopii

"Byli jsme schopni zjistit, že pokud odstraníte gen známý jako raptor, esenciální gen v dráze mTORC1, zachrání všechny přerůstání neuronů a synapse, ke kterým dochází při normální ztrátě PTEN," říká. "Také jsme zjistili, že použití léku rapamycin k inhibici signální dráhy mTORC1 - která je nezbytná pro růst neuronů a tvorbu synapsí - zachraňuje jakékoli změny v přerůstání neuronů."

V klinické studii na začátku tohoto roku, kdy byl rapamycin podáván dětem, ukázal určitý přínos pro příznaky autismu. "Jednou výhradou je, že naše práce naznačuje, že tyto genetické změny spojené s ASD je skutečně třeba řešit dříve, než se zdá, že symptomy mají největší šanci na terapeutický účinek."

Přesto mají výsledky studie důležité důsledky pro lepší pochopení neurologického základu ASD a vývoj účinných terapií pro pacienty.

"Pokud zjistíme, že léčba lékem, jako je rapamycin, dostatečně brzy vyřeší skutečné behaviorální problémy autismu u lidského pacienta, pak nám to říká, že jsme skutečně na něčem – že tyto změny, které vidíme a řešíme v našem modelovém organismu, jsou buněčným nebo fyziologickým základem autismu u lidí," říká Luikart.

Zdroj:

Geisel School of Medicine v Dartmouthu

Odkaz:

Tariq, K., a kol. (2022) Narušení mTORC1 zachraňuje přerůstání neuronů a synaptickou funkci dysregulovanou ztrátou Pten. Zprávy buňky. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111574.

.