Jak wyjątkowa mutacja genu może prowadzić do autyzmu
Jakie czynniki powodują autyzm? Jest to pytanie, na które badacze wciąż nie mają odpowiedzi. Teraz nowe badanie przeprowadzone na myszach i ocena danych od ludzi sugeruje, że unikalna mutacja genetyczna może odgrywać kluczową rolę we wczesnym rozwoju mózgu, przyczyniając się do autyzmu.
Autyzm - który naukowcy i pracownicy służby zdrowia często nazywają zaburzeniem ze spektrum autyzmu (ASD) - jest różny dla różnych osób, a jego cechy zwykle ujawniają się w dzieciństwie.
Specjaliści uważają autyzm za „zaburzenie rozwojowe”, a osoby z autyzmem mogą mieć różne doświadczenia w zakresie relacji z innymi ludźmi; mogą uczyć się inaczej i wykonywać powtarzalne ruchy.
Dla niektórych osób te cechy nie są przeszkodą w codziennym życiu. Inni mogą uznać, że te lub aspekty tych cech są nieprzydatne lub powodują trudności w nawiązywaniu kontaktów z ludźmi wokół nich.
W takich sytuacjach pracownicy służby zdrowia mogą doradzić różne sposoby radzenia sobie lub strategie samorozwoju. Może to obejmować udział w terapii poznawczo-behawioralnej (CBT), terapii zarządzania behawioralnego lub treningu umiejętności społecznych. Inni mogą sugerować przyjmowanie leków, takich jak leki przeciwdepresyjne lub przeciwlękowe, w stosownych przypadkach.
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) około 1 na 160 dzieci na całym świecie ma autyzm. Mimo to naukowcy wciąż nie są pewni, jakie dokładnie czynniki wpływają na rozwój cech autystycznych.
Nowe badanie przeprowadzone przez University of North Carolina (UNC) School of Medicine w Chapel Hill sugeruje, że mutacja genetyczna, która kieruje cechami wczesnego rozwoju kory mózgowej, może odgrywać kluczową rolę w autyzmie.
Naukowcy przeprowadzili badania na modelach mysich, a także ocenili informacje genetyczne zebrane od ludzi. Autorzy przedstawiają swoje odkrycia w artykule badawczym, który ukazuje się w czasopiśmie Neuron.
„[Nowe] odkrycie sugeruje, że ASD może być spowodowane zakłóceniami występującymi bardzo wcześnie, kiedy kora mózgowa dopiero zaczyna się budować”.
Starszy autor prof. Eva Anton
Klucz genowy do wczesnego rozwoju mózgu
Zespół badawczy skupił się na korze mózgowej, ponieważ u ludzi ta część mózgu reguluje funkcje wyższego rzędu, takie jak mowa, świadomość i pamięć.
Naukowcy nie poznali jeszcze dokładnie, w jaki sposób rozwija się kora mózgowa, ale wiedzą, że rodzaj komórek prekursorowych - które później różnicują się, stając się komórkami wyspecjalizowanymi - zwane komórkami gleju radialnego, są kluczem do wczesnego rozwoju kory.
Komórki te tworzą się u podstawy kory w szczególnym „projekcie”, który naukowcy określają jako „wzór kafelkowy”. Każda komórka gleju promienistego częściowo generuje następnie „proces podstawowy” - emanację przypominającą łodygę, która działa jak „rusztowanie” i pomaga nowym neuronom (komórkom mózgowym) organizować się i umieszczać w przypisanych im pozycjach.
W swoich nowych badaniach na zwierzętach naukowcy z UNC odkryli, że gen o nazwie Memo1 zaburza wzór komórek gleju promienistego, ich podstawowe procesy i całą początkową organizację nowych komórek mózgowych.
Zespół wyjaśnia, że poprzednie badania wykazały mutacje w MEMO1 u ludzi czasami mają skojarzenia z autyzmem. Jednak nie było jasne, czy i jak ta mutacja może przyczynić się do rozwoju autyzmu.
W swoich obecnych badaniach prof. Anton i współpracownicy zdecydowali się na pracę z myszami, w których usunęli rozszerzenie Memo1 gen we wczesnej fazie rozwoju kory. Zespół chciał się dowiedzieć, jaki wpływ, jeśli w ogóle, miałoby to na mózg.
Po wykonaniu tej czynności naukowcy zauważyli zaburzenia w komórkach gleju promienistego, których wzór, jak twierdzą, zazwyczaj pozostawałby stabilizowany przez działanie białka Memo1, kodowanego przez gen o tej samej nazwie.
Bez tego rusztowanie, które emanowało z komórek gleju promienistego, nadmiernie rozgałęziało się i zmieniało układanie płytek w samych komórkach gleju radialnego. Spowodowało to dezorganizację nowych komórek mózgowych, z których niektóre zostały całkowicie umieszczone w niewłaściwych pozycjach.
Mutacje genetyczne u ludzi
Prof. Anton i zespół zauważają, że według istniejących badań podobny rodzaj dezorganizacji komórek nerwowych występuje w mózgach niektórych dzieci z autyzmem.
Opierając się na wskazówkach dostarczonych przez ich odkrycia na gryzoniach i wcześniejszych badaniach na ludziach, naukowcy przystąpili do analizy mutacji MEMO1 gen u osób z autyzmem, które prezentowały charakterystyczne zachowania, a także doświadczyły niepełnosprawności intelektualnej.
W ten sposób zespół odkrył, że mutacja tego genu u ludzi koduje skróconą formę białka MEMO1, co, jak ujęli autorzy w swoim artykule, „powoduje utratę funkcjonalną MEMO1” i wpływa na rozwój promieniowego komórki glejowe.
Co więcej, kiedy badacze ponownie przyjrzeli się zmodyfikowanym myszom, zauważyli, że gryzonie z porażeniem wykazywały pewne zachowania - na przykład brak zainteresowania badaniem - spójne z niektórymi zachowaniami typowymi dla autyzmu.
„W przypadku zaburzeń rozwoju mózgu, takich jak ASD, ważne jest, aby zrozumieć źródła problemu, nawet jeśli nadal jesteśmy daleko od możliwości naprawienia zaburzeń rozwojowych występujących w macicy” - mówi prof. Anton.
„Potrzebujemy tej podstawowej wiedzy, jeśli mamy naprawdę dotrzeć do pierwotnych przyczyn tych schorzeń i ostatecznie opracować lepsze strategie diagnostyczne lub terapeutyczne” - kontynuuje.
Takie odkrycia mogą w przyszłości zaowocować lepszymi opcjami leczenia dla osób, u których pewne cechy autyzmu prowadzą do niepełnosprawności lub problemów behawioralnych. Jednak zwolennicy autyzmu nadal wzywają naukowców, aby ogólnie nie traktowali autyzmu jako schorzenia lub problemu wymagającego rozwiązania.
„Należy zaradzić różnicom w opiece zdrowotnej i szerzej udostępnić korzystne terapie; Jednak stosowanie metod leczenia nieudowodnionych naukowo i tych, które koncentrują się na normalizacji, a nie na uczeniu przydatnych umiejętności, powinno być zniechęcane ”, ostrzega Autistic Self Advocacy Network.
