Raziskovalci ponujajo nove vpoglede v nevrobiološke osnove motenj avtističnega spektra

Raziskovalci ponujajo nove vpoglede v nevrobiološke osnove motenj avtističnega spektra

Rezultati nove študije, objavljene v Cell Reports, ki vključuje raziskovalce iz laboratorija Luikart na Medicinski fakulteti Geisel v Dartmouthu in laboratorija Weston na Univerzi v Vermontu, zagotavljajo nadaljnji vpogled v nevrobiološke osnove motenj avtističnega spektra (ASD). ) in informacije o možnih zdravljenjih.

V zadnjih letih so raziskovalci odkrili močno povezavo med nekaterimi mutiranimi geni in ASD. Eden najpogostejših se imenuje PTEN, ki običajno deluje za nadzor rasti celic in uravnavanje sposobnosti nevronov, da spremenijo moč svojih povezav. Ko je mutiran, je PTEN vzrok ne samo za ASD, ampak tudi za makrocefalijo (povečana glava) in epilepsijo.

V prejšnjih študijah so naš laboratorij in mnogi drugi pokazali, da mutacije PTEN vodijo do povečanja števila ekscitatornih sinaptičnih povezav med nevroni pri miših - za katere menimo, da so lahko temeljna podlaga za simptome, ki jih kažejo bolniki z motnjami motenj motenj.

Bryan Luikart, doktor znanosti, izredni profesor molekularne in sistemske biologije, Geisel School of Medicine v Dartmouthu

Da bi posnemali genetske okvare, odkrite pri bolnikih z avtizmom pri ljudeh, so Luikart in njegovi sodelavci razvili viruse, ki "izklopijo" običajni mišji gen PTEN in ga nadomestijo z mutiranim človeškim genom PTEN. Nato so uporabili sofisticirane slikovne in elektrofiziološke tehnike, da bi preučili, kako je bila nevronska funkcija spremenjena pri miših.

»V bistvu smo ugotovili, da zaradi tega nevron zraste dvakrat toliko kot običajni nevron, medtem ko tvori približno štirikrat več sinaptičnih povezav z drugimi nevroni kot običajni nevron,« pravi Luikart. Ugotavlja, da je delo služilo kot podlaga za novo študijo, v kateri je raziskovalna skupina želela izvedeti več o vlogi drugih genov in poti pri normalni izgubi PTEN.

E-knjiga o genetiki in genomiki

Zbirka najboljših intervjujev, člankov in novic zadnjega leta. Prenesite brezplačno kopijo

»Ugotovili smo, da če odstranite gen, znan kot raptor, ki je bistveni gen v poti mTORC1, reši vse nevronske razraščenosti in sinapse, ki se pojavijo pri normalni izgubi PTEN,« pravi. "Ugotovili smo tudi, da uporaba zdravila rapamicin za zaviranje signalne poti mTORC1 - ki je potrebna za rast nevronov in tvorbo sinaps - rešuje kakršne koli spremembe v prekomerni rasti nevronov."

V kliničnem preskušanju v začetku tega leta, ko so rapamicin dajali otrokom, je pokazalo nekaj koristi pri simptomih avtizma. "Eno opozorilo je, da naše delo kaže, da je treba te genetske spremembe, povezane z ASD, resnično obravnavati, preden se zdi, da imajo simptomi najboljše možnosti za terapevtski učinek."

Kljub temu imajo rezultati študije pomembne posledice za boljše razumevanje nevroloških osnov ASD in razvoj učinkovitih terapij za bolnike.

»Če ugotovimo, da zdravljenje z zdravilom, kot je rapamicin, dovolj zgodaj reši dejanske vedenjske težave avtizma pri človeku, potem nam to pove, da smo res na nečem – da so te spremembe, ki jih vidimo in razrešimo v našem modelnem organizmu, celična ali fiziološka osnova avtizma pri ljudeh,« pravi Luikart.

Vir:

Medicinska šola Geisel v Dartmouthu

Referenca:

Tariq, K., et al. (2022) Motnja mTORC1 rešuje prekomerno rast nevronov in sinaptično funkcijo, ki je motena zaradi izgube Pten. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111574.

.