Cercetătorii oferă noi perspective asupra bazei neurobiologice a tulburărilor din spectrul autismului

Cercetătorii oferă noi perspective asupra bazei neurobiologice a tulburărilor din spectrul autismului

Rezultatele unui nou studiu publicat în Cell Reports, care implică cercetători de la Laboratorul Luikart de la Școala de Medicină Geisel din Dartmouth și Laboratorul Weston de la Universitatea din Vermont, oferă o perspectivă suplimentară asupra bazei neurobiologice a tulburării din spectrul autismului (ASD). ) și informații despre posibilele tratamente.

În ultimii ani, cercetătorii au descoperit o asociere puternică între anumite gene mutante și ASD. Una dintre cele mai comune este numita PTEN, care funcționează în mod normal pentru a controla creșterea celulelor și a regla capacitatea neuronilor de a schimba puterea conexiunilor lor. Când este mutat, PTEN este o cauză nu numai a ASD, ci și a macrocefaliei (cap mărit) și a epilepsiei.

În studiile anterioare, laboratorul nostru și multe altele au arătat că mutațiile PTEN duc la o creștere a numărului de conexiuni sinaptice excitatorii între neuroni la șoareci - despre care credem că poate fi baza fundamentală pentru simptomele prezentate de pacienții cu TSA.

Bryan Luikart, PhD, profesor asociat de biologie moleculară și de sisteme, Geisel School of Medicine din Dartmouth

Pentru a imita defectele genetice găsite la pacienții cu autism uman, Luikart și colegii săi au dezvoltat viruși care „opresc” gena normală a șoarecelui PTEN și o înlocuiesc cu gena PTEN umană mutantă. Apoi au folosit tehnici sofisticate de imagistică și electrofiziologice pentru a examina modul în care funcția neuronală a fost modificată la șoareci.

„În esență, am descoperit că face neuronul să crească de două ori mai mare decât un neuron normal, în timp ce formează aproximativ de patru ori mai multe conexiuni sinaptice cu alți neuroni decât un neuron normal”, spune Luikart. El observă că munca a servit drept bază pentru noul studiu, în care echipa de cercetare a căutat să afle mai multe despre rolul altor gene și căi în pierderea normală a PTEN.

Carte electronică Genetică și Genomică

Compilare a celor mai bune interviuri, articole și știri din ultimul an. Descărcați o copie gratuită

„Am reușit să descoperim că, dacă eliminați gena cunoscută sub numele de raptor, o genă esențială în calea mTORC1, salvează toate excesele neuronale și sinapsele care apar cu pierderea normală a PTEN”, spune el. „Am descoperit, de asemenea, că utilizarea medicamentului rapamicin pentru a inhiba calea de semnalizare mTORC1 – care este necesară pentru creșterea neuronală și formarea sinapselor – salvează orice modificări ale creșterii neuronale excesive.”

Într-un studiu clinic la începutul acestui an, când rapamicina a fost administrată copiilor, a arătat un anumit beneficiu pentru simptomele autismului. „Un avertisment este că munca noastră sugerează că aceste modificări genetice asociate cu ASD trebuie într-adevăr să fie abordate înainte ca simptomele să pară să aibă cele mai bune șanse de a avea un efect terapeutic”.

Cu toate acestea, rezultatele studiului au implicații importante pentru o mai bună înțelegere a bazei neurologice a ASD și dezvoltarea de terapii eficiente pentru pacienți.

„Dacă descoperim că tratamentul cu un medicament precum rapamicina rezolvă destul de devreme problemele comportamentale reale ale autismului la un pacient uman, atunci asta ne spune că suntem cu adevărat la ceva – că aceste schimbări pe care le vedem și le rezolvăm în organismul nostru model sunt baza celulară sau fiziologică a autismului la om”, spune Luikart.

Sursă:

Școala de Medicină Geisel din Dartmouth

Referinţă:

Tariq, K., şi colab. (2022) Întreruperea mTORC1 salvează creșterea excesivă a neuronelor și funcția sinaptică dereglată de pierderea Pten. Rapoarte de celule. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111574.

.