Torek, 26. avgust 2014. - Otroci in mladostniki z avtizmom imajo v možganih presežek sinaps, presežek, ki je posledica zmanjšanja obrezovalnega procesa, ki se pojavi v možganih med razvojem, kaže raziskava nevroznanstvenikov Univerzitetni medicinski center Columbia (CUMC) v New Yorku v Združenih državah Amerike.
Ker so sinapse točke, na katerih se nevroni povezujejo in medsebojno komunicirajo, lahko presežek sinaps vpliva na delovanje možganov, kot kažejo raziskave, katerih rezultati so objavljeni v reviji Neuron.
Znanstveniki so odkrili, da lahko rapamicin, zdravilo, ki obnovi to obrezovanje, izboljša vedenje, podobno avtizmu pri miših, tudi če ga dajemo po tem, ko se ta vedenja pojavijo.
"To je pomembna ugotovitev, ki bi lahko privedla do nove terapevtske strategije za avtizem, " pravi Jeffrey Lieberman, profesor in profesor psihiatrije na CUMC-u ter direktor newyorškega državnega psihiatričnega inštituta, ki v raziskavo ni bil vključen.
Čeprav ima zdravilo rapamicin neželene učinke, ki lahko preprečijo njegovo uporabo pri osebah z avtizmom, dejstvo, da lahko opazimo spremembe v vedenju, kaže na to, da se avtizem še vedno lahko zdravi po diagnozi otroka, če znanstveniki ugotovijo, boljša medicina, meni glavni raziskovalec študije David Sulzer, profesor nevrobiologije na oddelkih za psihiatrijo, nevrologijo in farmakologijo na CUMC.
Med normalnim razvojem možganov se v otroštvu pojavi eksplozija tvorbe sinapse, zlasti v možganski skorji, regiji, ki je vključena v avtistično vedenje; vendar postopek "obrezovanja" odpravi približno polovico teh kortikalnih sinaps v pozni adolescenci. Znano je, da na sinapse vplivajo številni geni, povezani z avtizmom, nekateri raziskovalci pa domnevajo, da imajo ljudje z avtizmom več sinaps.
Da bi dokazal to idejo, je soavtor Guomei Tang, docent nevrologije na CUMC, preučil možgane otrok z avtizmom, ki so umrli zaradi drugih vzrokov. Trinajst možganov je pripadalo otrokom med 2 in 9 let, 13 možganov pa je prišlo od otrok, starih od 13 do 20 let, kar so primerjali z 22 možgani otrok brez avtizma.
Dr Tang je izmeril gostoto sinapse v majhnem delu tkiva v vsakem možganu, tako da je prešteval število majhnih bodic, ki se odcepijo od teh kortikalnih nevronov; vsak se povezuje z drugim nevronom skozi sinapso. Videl je, da se je v poznem otroštvu gostota hrbtenice v kontrolnih možganih prepolovila, v možganih bolnikov z avtizmom pa le 16 odstotkov.
"To je prvič, da je nekdo med razvojem otrok z avtizmom iskal in opazil pomanjkanje obrezovanja, " pravi dr. Sulzer, "čeprav so na nekaterih območjih bolnikovih možganov odkrili manjše število sinaps v starejši starosti in pri miših z vedenjem, podobnim avtizmu. "
Poleg tega so obstajali znaki, kaj je povzročilo okvaro obrezovanja v možganih bolnikov: možganske celice avtističnih otrok so bile napolnjene s starimi in poškodovanimi deli in so bile zelo pomanjkljive na poti razgradnje, znani kot "avtofagija." Celice uporabljajo avtofagijo, da razgradijo lastne komponente.
Z uporabo mišjih modelov z avtizmom so znanstveniki ugotovili napako obrezovanja v proteinu, imenovanem mTOR, tako da možganske celice, ko je hiperaktivna, izgubijo veliko sposobnosti avtofagije. Brez te sposobnosti so možgani miši vsebovali odvečne sinapse. "Čeprav ljudje pogosto mislijo, da učenje zahteva nastanek novih sinaps, " poudarja Sulzer, "je lahko nepravilno izločanje sinaps enako pomembno."
Raziskovalcem je uspelo obnoviti normalno avtofagijo in sinaptično obrezovanje, tako da so pri miših obrnili vedenje, podobno avtizmu, in sicer z dajanjem rapamicina, zdravila, ki zavira mTOR protein. Zdravilo je bilo učinkovito tudi pri dajanju glodavcem, potem ko so razvili avtistično vedenje, kar kaže na to, da se lahko ta pristop uporablja za zdravljenje bolnikov tudi po diagnozi motnje.
Ker so bile ugotovljene velike količine hiperaktivnega mTOR-ja tudi pri skoraj vseh možganih bolnikov z avtizmom, se lahko pri otrocih z avtizmom pojavijo enaki procesi. "Kar je izjemno pri ugotovitvah - ugotavlja Sulzer -, je, da je bilo na stotine genov povezanih z avtizmom, skoraj vsi naši človeški preiskovanci pa so imeli hiperaktivni mTOR in zmanjšano avtofagijo in vse kaže, da imajo pomanjkanje obrezovanja. normalno sinaptično. "
Alan Packer, višji znanstvenik pri fundaciji Simons, ki je financirala raziskavo, meni, da je študija pomemben korak naprej pri razumevanju, kaj se dogaja v možganih ljudi z avtizmom.
"Sedanje mnenje je, da je avtizem heterogen, z možnimi stotinami genov, ki mu lahko pomagajo pri razvoju. To je zelo širok spekter, zato je zdaj cilj, da razumemo, kako je teh sto genov združenih v manjše število poti., kar nam bo dalo boljše namige o možnih zdravljenjih, "pravi Packer.
"Pot mTOR se zdi ena od teh poti. Možno je, da odkrivanje aktivnosti mTOR in avtofagije zagotavlja sredstvo za diagnosticiranje nekaterih značilnosti avtizma, normalizacija teh poti pa bi lahko pomagala pri zdravljenju sinaptične disfunkcije in bolezni, " sklene ta raziskovalec.
Vir:
Oznake:
Cut-In-Otrok Prehrana-In-Prehrana Spolnost
Ker so sinapse točke, na katerih se nevroni povezujejo in medsebojno komunicirajo, lahko presežek sinaps vpliva na delovanje možganov, kot kažejo raziskave, katerih rezultati so objavljeni v reviji Neuron.
Znanstveniki so odkrili, da lahko rapamicin, zdravilo, ki obnovi to obrezovanje, izboljša vedenje, podobno avtizmu pri miših, tudi če ga dajemo po tem, ko se ta vedenja pojavijo.
"To je pomembna ugotovitev, ki bi lahko privedla do nove terapevtske strategije za avtizem, " pravi Jeffrey Lieberman, profesor in profesor psihiatrije na CUMC-u ter direktor newyorškega državnega psihiatričnega inštituta, ki v raziskavo ni bil vključen.
Čeprav ima zdravilo rapamicin neželene učinke, ki lahko preprečijo njegovo uporabo pri osebah z avtizmom, dejstvo, da lahko opazimo spremembe v vedenju, kaže na to, da se avtizem še vedno lahko zdravi po diagnozi otroka, če znanstveniki ugotovijo, boljša medicina, meni glavni raziskovalec študije David Sulzer, profesor nevrobiologije na oddelkih za psihiatrijo, nevrologijo in farmakologijo na CUMC.
Med normalnim razvojem možganov se v otroštvu pojavi eksplozija tvorbe sinapse, zlasti v možganski skorji, regiji, ki je vključena v avtistično vedenje; vendar postopek "obrezovanja" odpravi približno polovico teh kortikalnih sinaps v pozni adolescenci. Znano je, da na sinapse vplivajo številni geni, povezani z avtizmom, nekateri raziskovalci pa domnevajo, da imajo ljudje z avtizmom več sinaps.
Da bi dokazal to idejo, je soavtor Guomei Tang, docent nevrologije na CUMC, preučil možgane otrok z avtizmom, ki so umrli zaradi drugih vzrokov. Trinajst možganov je pripadalo otrokom med 2 in 9 let, 13 možganov pa je prišlo od otrok, starih od 13 do 20 let, kar so primerjali z 22 možgani otrok brez avtizma.
Dr Tang je izmeril gostoto sinapse v majhnem delu tkiva v vsakem možganu, tako da je prešteval število majhnih bodic, ki se odcepijo od teh kortikalnih nevronov; vsak se povezuje z drugim nevronom skozi sinapso. Videl je, da se je v poznem otroštvu gostota hrbtenice v kontrolnih možganih prepolovila, v možganih bolnikov z avtizmom pa le 16 odstotkov.
"To je prvič, da je nekdo med razvojem otrok z avtizmom iskal in opazil pomanjkanje obrezovanja, " pravi dr. Sulzer, "čeprav so na nekaterih območjih bolnikovih možganov odkrili manjše število sinaps v starejši starosti in pri miših z vedenjem, podobnim avtizmu. "
Poleg tega so obstajali znaki, kaj je povzročilo okvaro obrezovanja v možganih bolnikov: možganske celice avtističnih otrok so bile napolnjene s starimi in poškodovanimi deli in so bile zelo pomanjkljive na poti razgradnje, znani kot "avtofagija." Celice uporabljajo avtofagijo, da razgradijo lastne komponente.
Z uporabo mišjih modelov z avtizmom so znanstveniki ugotovili napako obrezovanja v proteinu, imenovanem mTOR, tako da možganske celice, ko je hiperaktivna, izgubijo veliko sposobnosti avtofagije. Brez te sposobnosti so možgani miši vsebovali odvečne sinapse. "Čeprav ljudje pogosto mislijo, da učenje zahteva nastanek novih sinaps, " poudarja Sulzer, "je lahko nepravilno izločanje sinaps enako pomembno."
Raziskovalcem je uspelo obnoviti normalno avtofagijo in sinaptično obrezovanje, tako da so pri miših obrnili vedenje, podobno avtizmu, in sicer z dajanjem rapamicina, zdravila, ki zavira mTOR protein. Zdravilo je bilo učinkovito tudi pri dajanju glodavcem, potem ko so razvili avtistično vedenje, kar kaže na to, da se lahko ta pristop uporablja za zdravljenje bolnikov tudi po diagnozi motnje.
Ker so bile ugotovljene velike količine hiperaktivnega mTOR-ja tudi pri skoraj vseh možganih bolnikov z avtizmom, se lahko pri otrocih z avtizmom pojavijo enaki procesi. "Kar je izjemno pri ugotovitvah - ugotavlja Sulzer -, je, da je bilo na stotine genov povezanih z avtizmom, skoraj vsi naši človeški preiskovanci pa so imeli hiperaktivni mTOR in zmanjšano avtofagijo in vse kaže, da imajo pomanjkanje obrezovanja. normalno sinaptično. "
Pot mTOR
Po njegovem mnenju rezultati kažejo, da se lahko na tej poti mTOR / avtofagija združi veliko, morda večina genov. "Hiperaktivna mTOR in zmanjšanje avtofagije sta lahko skupna značilnost avtizma, " povzame ta strokovnjak.Alan Packer, višji znanstvenik pri fundaciji Simons, ki je financirala raziskavo, meni, da je študija pomemben korak naprej pri razumevanju, kaj se dogaja v možganih ljudi z avtizmom.
"Sedanje mnenje je, da je avtizem heterogen, z možnimi stotinami genov, ki mu lahko pomagajo pri razvoju. To je zelo širok spekter, zato je zdaj cilj, da razumemo, kako je teh sto genov združenih v manjše število poti., kar nam bo dalo boljše namige o možnih zdravljenjih, "pravi Packer.
"Pot mTOR se zdi ena od teh poti. Možno je, da odkrivanje aktivnosti mTOR in avtofagije zagotavlja sredstvo za diagnosticiranje nekaterih značilnosti avtizma, normalizacija teh poti pa bi lahko pomagala pri zdravljenju sinaptične disfunkcije in bolezni, " sklene ta raziskovalec.
Vir:
