Tutkijat tarjoavat uusia näkemyksiä autismikirjon häiriöiden neurobiologisesta perustasta

Tutkijat tarjoavat uusia näkemyksiä autismikirjon häiriöiden neurobiologisesta perustasta

Cell Reportsissa julkaistun uuden tutkimuksen tulokset, joihin osallistui Dartmouthin Geisel School of Medicine -koulun Luikart-laboratorion ja Vermontin yliopiston Weston-laboratorion tutkijoita, antavat lisätietoa autismispektrihäiriön (ASD) neurobiologisesta perustasta. ) ja tietoa mahdollisista hoidoista.

Viime vuosina tutkijat ovat löytäneet vahvan yhteyden tiettyjen mutatoituneiden geenien ja ASD:n välillä. Yksi yleisimmistä on nimeltään PTEN, joka normaalisti toimii säätelemään solujen kasvua ja säätelemään hermosolujen kykyä muuttaa yhteyksiensä vahvuutta. Mutatoituessaan PTEN ei aiheuta vain ASD:tä, vaan myös makrokefaliaa (suurentunut pää) ja epilepsiaa.

Aiemmissa tutkimuksissa laboratoriomme ja monet muut ovat osoittaneet, että PTEN-mutaatiot lisäävät kiihottavien synaptisten yhteyksien määrää hiirten hermosolujen välillä - mikä uskomme voivan olla perustavanlaatuinen perusta ASD-potilaiden oireille.

Bryan Luikart, PhD, molekyyli- ja systeemibiologian apulaisprofessori, Geisel School of Medicine, Dartmouth

Luikart ja hänen kollegansa kehittivät ihmisautismipotilaista löydettyjen geneettisten vikojen jäljittelemiseksi viruksia, jotka "sammuttavat" hiiren normaalin PTEN-geenin ja korvaavat sen mutatoidulla ihmisen PTEN-geenillä. Sitten he käyttivät kehittyneitä kuvantamista ja sähköfysiologisia tekniikoita tutkiakseen, kuinka hermosolujen toiminta muuttui hiirissä.

"Pohjimmiltaan huomasimme, että se saa hermosolun kasvamaan kaksi kertaa normaalia hermosolua suuremmiksi ja muodostamaan noin neljä kertaa enemmän synaptisia yhteyksiä muiden hermosolujen kanssa kuin normaali neuroni", Luikart sanoo. Hän huomauttaa, että työ toimi pohjana uudelle tutkimukselle, jossa tutkimusryhmä halusi saada lisää tietoa muiden geenien ja reittien roolista normaalissa PTEN-häviössä.

Genetiikka ja genomiikka e-kirja

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa ilmainen kopio

"Huomasimme, että jos poistat raptor-geenin, joka on olennainen geeni mTORC1-reitissä, se pelastaa kaikki hermosolujen liikakasvut ja synapsit, joita esiintyy normaalin PTEN-häviön yhteydessä", hän sanoo. "Huomasimme myös, että rapamysiinilääke estämään mTORC1-signalointireittiä - joka on välttämätön hermosolujen kasvulle ja synapsien muodostumiselle - pelastaa kaikki muutokset hermosolujen liikakasvussa."

Aiemmin tänä vuonna tehdyssä kliinisessä tutkimuksessa, jossa rapamysiiniä annettiin lapsille, se osoitti jonkin verran hyötyä autismin oireille. "Yksi varoitus on, että työmme viittaa siihen, että näitä ASD:hen liittyviä geneettisiä muutoksia on todellakin käsiteltävä, ennen kuin oireilla näyttää olevan parhaat mahdollisuudet saada terapeuttinen vaikutus."

Siitä huolimatta tutkimuksen tuloksilla on tärkeitä vaikutuksia ASD:n neurologisen perustan parempaan ymmärtämiseen ja tehokkaiden hoitomuotojen kehittämiseen potilaille.

"Jos huomaamme, että hoito rapamysiinin kaltaisella lääkkeellä riittävän aikaisessa vaiheessa ratkaisee ihmispotilaan todelliset autismin käyttäytymisongelmat, se kertoo meille, että olemme todellakin jossain - että nämä muutokset, jotka näemme ja ratkaisemme malliorganismissamme, ovat ihmisten autismin solu- tai fysiologinen perusta", Luikart sanoo.

Lähde:

Geiselin lääketieteellinen koulu Dartmouthissa

Viite:

Tariq, K., et ai. (2022) mTORC1:n katkeaminen pelastaa hermosolujen liikakasvun ja synaptisen toiminnan, jota Ptenin menetys häiritsee. Soluraportit. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111574.

.