Utorok, 26. augusta 2014. - Podľa štúdie neurovedcov majú deti a dospievajúci s autizmom v mozgu nadbytok synapsií, čo je nadbytok spôsobený znížením prerezávacieho procesu, ktorý sa vyskytuje v mozgu počas vývoja. Columbia University Medical Center (CUMC), v New Yorku, v Spojených štátoch.
Pretože synapsie sú body, v ktorých sa neuróny spájajú a spolu komunikujú, nadbytok synapsií môže mať vplyv na fungovanie mozgu, ako to potvrdzujú výskumy, ktorých výsledky sú publikované v časopise Neuron.
Vedci zistili, že rapamycín, liek, ktorý obnovuje toto prerezávanie, môže zlepšiť správanie podobné autizmu u myší, dokonca aj keď sa podáva po objavení tohto správania.
„Je to dôležité zistenie, ktoré by mohlo viesť k novej terapeutickej stratégii pre autizmus, “ hovorí Jeffrey Lieberman, profesor a profesor psychiatrie na CUMC a riaditeľ Štátneho psychiatrického ústavu v New Yorku, ktorý sa štúdie nezúčastnil.
Aj keď má liek rapamycín vedľajšie účinky, ktoré môžu brániť jeho použitiu u ľudí s autizmom, skutočnosť, že je možné pozorovať zmeny v správaní, naznačuje, že autizmus môže byť liečiteľný aj po diagnostikovaní dieťaťa, ak vedci zistia, že v oblasti lepšej medicíny považuje hlavného vedúceho štúdie Davida Sulzera, profesora neurobiológie na katedrách psychiatrie, neurológie a farmakológie na CUMC.
Počas normálneho vývoja mozgu dochádza v detstve k výbuchu tvorby synapsií, najmä v mozgovej kôre, v oblasti zapojenej do autistického správania; ale proces „prerezávania“ eliminuje približne polovicu týchto kortikálnych synapsií počas dospievania. Je známe, že synapsie sú ovplyvnené mnohými génmi súvisiacimi s autizmom, a niektorí vedci predpokladajú, že ľudia s autizmom môžu mať viac synapsií.
Aby dokázal túto myšlienku, spoluautor Guomei Tang, odborný profesor neurológie na CUMC, skúmal mozgy detí s autizmom, ktoré zomreli z iných príčin. K deťom vo veku od 2 do 9 rokov patrilo 13 mozgov a 13 mozgov pochádzalo od detí vo veku 13 až 20 rokov, ktoré boli porovnané s 22 mozgami detí bez autizmu.
Tang meral hustotu synapsie v malej časti tkaniva v každom mozgu spočítaním počtu malých ostní, ktoré sa vetvili z týchto kortikálnych neurónov; každý sa spája s iným neurónom prostredníctvom synapsie. Videl, že v neskorom detstve bola hustota chrbtice v kontrolných mozgoch znížená na polovicu, ale iba v mozgoch pacientov s autizmom iba 16 percent.
„Je to prvýkrát, čo niekto hľadal a videl nedostatok prerezávania počas vývoja detí s autizmom, “ hovorí Dr. Sulzer, „hoci v niektorých oblastiach mozgu pacientov sa zistil menší počet synapsií. v pokročilom veku a u myší so správaním podobným autizmu. “
Okrem toho existujú náznaky toho, čo spôsobilo prerezávanie v mozgu pacientov: mozgové bunky autistických detí boli vyplnené starými a poškodenými časťami a boli veľmi nedostatočné v degradačnej ceste známej ako „autofágia“. Bunky používajú autofágiu na degradáciu svojich vlastných komponentov.
Pri použití myších modelov s autizmom vedci zistili prerezávanie defektu v proteíne zvanom mTOR, takže keď je hyperaktívny, mozgové bunky strácajú veľa zo svojej schopnosti autofágie. Bez tejto schopnosti mozgy myší obsahovali nadbytočné synapsie. „Ľudia si často myslia, že učenie si vyžaduje tvorbu nových synapsií, “ zdôrazňuje Sulzer, „rovnako dôležité môže byť nesprávne odstránenie synapsií.“
Vedci dokázali obnoviť normálnu autofágiu a synaptické prerezávanie pomocou reverzného správania podobného autizmu u myší podaním rapamycínu, liečiva, ktoré inhibuje proteín mTOR. Liečba bola účinná dokonca aj vtedy, keď bola podaná hlodavcom potom, ako sa vyvinuli autistické správanie, čo naznačuje, že tento prístup sa môže použiť na liečbu pacientov aj po diagnostikovaní poruchy.
Pretože veľké množstvá hyperaktívneho mTOR sa našli aj takmer vo všetkých mozgoch pacientov s autizmom, u detí s autizmom sa môžu vyskytnúť rovnaké procesy. „Pozoruhodné je zistenie - poznamenáva Sulzer -, že stovky génov sú spojené s autizmom, ale takmer všetky naše ľudské subjekty mali hyperaktívny mTOR a zníženú autofágiu a zdá sa, že všetky majú nedostatok prerezávania. normálny synaptický. ““
Alan Packer, vedecký pracovník nadácie Simons Foundation, ktorý financoval výskum, považuje štúdiu za dôležitý krok vpred v porozumení toho, čo sa deje v mozgu ľudí s autizmom.
„Súčasný názor je taký, že autizmus je heterogénny a má potenciálne stovky génov, ktoré mu môžu pomôcť pri vývoji. Ide o veľmi široké spektrum, takže cieľom je teraz pochopiť, ako sú tieto stovky génov zoskupené do menšieho počtu dráh., čo nám poskytne lepšie informácie o možných spôsoboch liečby, “hovorí Packer.
„Dráha mTOR sa zdá byť jednou z týchto dráh. Je možné, že detekcia aktivity mTOR a autofágie poskytuje prostriedky na diagnostikovanie niektorých charakteristík autizmu a normalizácia týchto dráh by mohla pomôcť liečiť synaptickú dysfunkciu a ochorenie, “ uzatvára tento vedecký pracovník.
Zdroj:
Tagy:
Lieky Sex glosár
Pretože synapsie sú body, v ktorých sa neuróny spájajú a spolu komunikujú, nadbytok synapsií môže mať vplyv na fungovanie mozgu, ako to potvrdzujú výskumy, ktorých výsledky sú publikované v časopise Neuron.
Vedci zistili, že rapamycín, liek, ktorý obnovuje toto prerezávanie, môže zlepšiť správanie podobné autizmu u myší, dokonca aj keď sa podáva po objavení tohto správania.
„Je to dôležité zistenie, ktoré by mohlo viesť k novej terapeutickej stratégii pre autizmus, “ hovorí Jeffrey Lieberman, profesor a profesor psychiatrie na CUMC a riaditeľ Štátneho psychiatrického ústavu v New Yorku, ktorý sa štúdie nezúčastnil.
Aj keď má liek rapamycín vedľajšie účinky, ktoré môžu brániť jeho použitiu u ľudí s autizmom, skutočnosť, že je možné pozorovať zmeny v správaní, naznačuje, že autizmus môže byť liečiteľný aj po diagnostikovaní dieťaťa, ak vedci zistia, že v oblasti lepšej medicíny považuje hlavného vedúceho štúdie Davida Sulzera, profesora neurobiológie na katedrách psychiatrie, neurológie a farmakológie na CUMC.
Počas normálneho vývoja mozgu dochádza v detstve k výbuchu tvorby synapsií, najmä v mozgovej kôre, v oblasti zapojenej do autistického správania; ale proces „prerezávania“ eliminuje približne polovicu týchto kortikálnych synapsií počas dospievania. Je známe, že synapsie sú ovplyvnené mnohými génmi súvisiacimi s autizmom, a niektorí vedci predpokladajú, že ľudia s autizmom môžu mať viac synapsií.
Aby dokázal túto myšlienku, spoluautor Guomei Tang, odborný profesor neurológie na CUMC, skúmal mozgy detí s autizmom, ktoré zomreli z iných príčin. K deťom vo veku od 2 do 9 rokov patrilo 13 mozgov a 13 mozgov pochádzalo od detí vo veku 13 až 20 rokov, ktoré boli porovnané s 22 mozgami detí bez autizmu.
Tang meral hustotu synapsie v malej časti tkaniva v každom mozgu spočítaním počtu malých ostní, ktoré sa vetvili z týchto kortikálnych neurónov; každý sa spája s iným neurónom prostredníctvom synapsie. Videl, že v neskorom detstve bola hustota chrbtice v kontrolných mozgoch znížená na polovicu, ale iba v mozgoch pacientov s autizmom iba 16 percent.
„Je to prvýkrát, čo niekto hľadal a videl nedostatok prerezávania počas vývoja detí s autizmom, “ hovorí Dr. Sulzer, „hoci v niektorých oblastiach mozgu pacientov sa zistil menší počet synapsií. v pokročilom veku a u myší so správaním podobným autizmu. “
Okrem toho existujú náznaky toho, čo spôsobilo prerezávanie v mozgu pacientov: mozgové bunky autistických detí boli vyplnené starými a poškodenými časťami a boli veľmi nedostatočné v degradačnej ceste známej ako „autofágia“. Bunky používajú autofágiu na degradáciu svojich vlastných komponentov.
Pri použití myších modelov s autizmom vedci zistili prerezávanie defektu v proteíne zvanom mTOR, takže keď je hyperaktívny, mozgové bunky strácajú veľa zo svojej schopnosti autofágie. Bez tejto schopnosti mozgy myší obsahovali nadbytočné synapsie. „Ľudia si často myslia, že učenie si vyžaduje tvorbu nových synapsií, “ zdôrazňuje Sulzer, „rovnako dôležité môže byť nesprávne odstránenie synapsií.“
Vedci dokázali obnoviť normálnu autofágiu a synaptické prerezávanie pomocou reverzného správania podobného autizmu u myší podaním rapamycínu, liečiva, ktoré inhibuje proteín mTOR. Liečba bola účinná dokonca aj vtedy, keď bola podaná hlodavcom potom, ako sa vyvinuli autistické správanie, čo naznačuje, že tento prístup sa môže použiť na liečbu pacientov aj po diagnostikovaní poruchy.
Pretože veľké množstvá hyperaktívneho mTOR sa našli aj takmer vo všetkých mozgoch pacientov s autizmom, u detí s autizmom sa môžu vyskytnúť rovnaké procesy. „Pozoruhodné je zistenie - poznamenáva Sulzer -, že stovky génov sú spojené s autizmom, ale takmer všetky naše ľudské subjekty mali hyperaktívny mTOR a zníženú autofágiu a zdá sa, že všetky majú nedostatok prerezávania. normálny synaptický. ““
Cesta mTOR
Výsledky podľa jeho názoru naznačujú, že mnoho, možno najviac génov sa môže zbližovať touto cestou mTOR / autofágia. „Hyperaktívny mTOR a zníženie autofágy môžu byť spoločným znakom autizmu, “ zhŕňa tento odborník.Alan Packer, vedecký pracovník nadácie Simons Foundation, ktorý financoval výskum, považuje štúdiu za dôležitý krok vpred v porozumení toho, čo sa deje v mozgu ľudí s autizmom.
„Súčasný názor je taký, že autizmus je heterogénny a má potenciálne stovky génov, ktoré mu môžu pomôcť pri vývoji. Ide o veľmi široké spektrum, takže cieľom je teraz pochopiť, ako sú tieto stovky génov zoskupené do menšieho počtu dráh., čo nám poskytne lepšie informácie o možných spôsoboch liečby, “hovorí Packer.
„Dráha mTOR sa zdá byť jednou z týchto dráh. Je možné, že detekcia aktivity mTOR a autofágie poskytuje prostriedky na diagnostikovanie niektorých charakteristík autizmu a normalizácia týchto dráh by mohla pomôcť liečiť synaptickú dysfunkciu a ochorenie, “ uzatvára tento vedecký pracovník.
Zdroj:
