Οι ερευνητές προσφέρουν νέες γνώσεις για τη νευροβιολογική βάση των διαταραχών του φάσματος του αυτισμού

Οι ερευνητές προσφέρουν νέες γνώσεις για τη νευροβιολογική βάση των διαταραχών του φάσματος του αυτισμού

Τα αποτελέσματα μιας νέας μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Cell Reports, με τη συμμετοχή ερευνητών από το εργαστήριο Luikart στην Ιατρική Σχολή Geisel στο Dartmouth και το Εργαστήριο Weston στο Πανεπιστήμιο του Βερμόντ, παρέχουν περαιτέρω πληροφορίες για τη νευροβιολογική βάση της διαταραχής του φάσματος του αυτισμού (ASD). ) και πληροφορίες για πιθανές θεραπείες.

Τα τελευταία χρόνια, οι ερευνητές έχουν βρει μια ισχυρή σχέση μεταξύ ορισμένων μεταλλαγμένων γονιδίων και της ΔΑΦ. Ένα από τα πιο κοινά ονομάζεται PTEN, το οποίο κανονικά λειτουργεί για να ελέγχει την κυτταρική ανάπτυξη και να ρυθμίζει την ικανότητα των νευρώνων να αλλάζουν την ισχύ των συνδέσεών τους. Όταν μεταλλάσσεται, το PTEN είναι αιτία όχι μόνο για ΔΑΦ, αλλά και για μακροκεφαλία (μεγέθυνση της κεφαλής) και επιληψία.

Σε προηγούμενες μελέτες, το εργαστήριό μας και πολλές άλλες έχουν δείξει ότι οι μεταλλάξεις PTEN οδηγούν σε αύξηση του αριθμού διεγερτικών συναπτικών συνδέσεων μεταξύ νευρώνων σε ποντίκια - κάτι που πιστεύουμε ότι μπορεί να είναι η θεμελιώδης βάση για τα συμπτώματα που παρουσιάζουν ασθενείς με ΔΑΦ.

Bryan Luikart, PhD, αναπληρωτής καθηγητής μοριακής βιολογίας και συστημικής βιολογίας, Geisel School of Medicine στο Dartmouth

Για να μιμηθούν τα γενετικά ελαττώματα που βρέθηκαν σε ασθενείς με αυτισμό, ο Luikart και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν ιούς που «απενεργοποιούν» το φυσιολογικό γονίδιο PTEN του ποντικιού και το αντικαθιστούν με το μεταλλαγμένο ανθρώπινο γονίδιο PTEN. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν εξελιγμένες απεικονιστικές και ηλεκτροφυσιολογικές τεχνικές για να εξετάσουν πώς αλλοιώθηκε η νευρωνική λειτουργία σε ποντίκια.

«Ουσιαστικά, ανακαλύψαμε ότι κάνει τον νευρώνα να μεγαλώνει δύο φορές περισσότερο από έναν φυσιολογικό νευρώνα, ενώ σχηματίζει περίπου τέσσερις φορές περισσότερες συναπτικές συνδέσεις με άλλους νευρώνες από έναν κανονικό νευρώνα», λέει ο Luikart. Σημειώνει ότι η εργασία χρησίμευσε ως βάση για τη νέα μελέτη, στην οποία η ερευνητική ομάδα προσπάθησε να μάθει περισσότερα για το ρόλο άλλων γονιδίων και οδών στην φυσιολογική απώλεια PTEN.

Ηλεκτρονικό βιβλίο Γενετικής & Γονιδιωματικής

Συγκέντρωση των κορυφαίων συνεντεύξεων, άρθρων και ειδήσεων του περασμένου έτους. Κατεβάστε ένα δωρεάν αντίγραφο

«Μπορέσαμε να ανακαλύψουμε ότι εάν αφαιρέσετε το γονίδιο που είναι γνωστό ως αρπακτικό, ένα ουσιαστικό γονίδιο στο μονοπάτι mTORC1, σώζει όλες τις νευρωνικές υπεραναπτύξεις και συνάψεις που συμβαίνουν με φυσιολογική απώλεια PTEN», λέει. «Βρήκαμε επίσης ότι η χρήση του φαρμάκου ραπαμυκίνη για την αναστολή της οδού σηματοδότησης mTORC1 – η οποία είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη των νευρώνων και το σχηματισμό συνάψεων – σώζει τυχόν αλλαγές στην υπερανάπτυξη των νευρώνων».

Σε μια κλινική δοκιμή νωρίτερα φέτος, όταν χορηγήθηκε ραπαμυκίνη σε παιδιά, έδειξε κάποιο όφελος για τα συμπτώματα του αυτισμού. «Μια προειδοποίηση είναι ότι η εργασία μας υποδηλώνει ότι αυτές οι γενετικές αλλαγές που σχετίζονται με τη ΔΑΦ πρέπει πραγματικά να αντιμετωπιστούν προτού τα συμπτώματα φανούν ότι έχουν τις καλύτερες πιθανότητες να έχουν θεραπευτικό αποτέλεσμα».

Ωστόσο, τα αποτελέσματα της μελέτης έχουν σημαντικές επιπτώσεις για την καλύτερη κατανόηση της νευρολογικής βάσης της ΔΑΦ και την ανάπτυξη αποτελεσματικών θεραπειών για τους ασθενείς.

«Αν διαπιστώσουμε ότι η θεραπεία με ένα φάρμακο όπως η ραπαμυκίνη επιλύει αρκετά νωρίς τα πραγματικά προβλήματα συμπεριφοράς του αυτισμού σε έναν άνθρωπο ασθενή, τότε αυτό μας λέει ότι είμαστε πραγματικά σε κάτι – ότι αυτές οι αλλαγές που βλέπουμε και επιλύουμε στο πρότυπο οργανισμό μας είναι η κυτταρική ή φυσιολογική βάση του αυτισμού στους ανθρώπους», λέει ο Luikart.

Πηγή:

Η Ιατρική Σχολή Geisel στο Dartmouth

Αναφορά:

Tariq, Κ., et αϊ. (2022) Η διακοπή του mTORC1 σώζει την υπερανάπτυξη των νευρώνων και τη συναπτική λειτουργία που απορρυθμίζεται από την απώλεια Pten. Αναφορές κελιών. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111574.

.