Utorak, 26. kolovoza 2014. - Djeca i adolescenti s autizmom imaju višak sinapsi u mozgu, višak koji nastaje zbog smanjenja procesa obrezivanja koji se događa u mozgu tijekom razvoja, pokazala je studija neuroznanstvenika Medicinski centar Sveučilišta Columbia (CUMC), u New Yorku, Sjedinjene Države.
Budući da su sinapse točke na kojima se neuroni spajaju i međusobno komuniciraju, višak sinapsa može imati utjecaja na funkcioniranje mozga, kao što istraživanje pokazuje, čiji su rezultati objavljeni u časopisu Neuron.
Znanstvenici su otkrili da rapamicin, lijek koji obnavlja ovo obrezivanje, može poboljšati ponašanja slična autizmu kod miševa, čak i ako se primjenjuju nakon što se takva ponašanja pojave.
"Ovo je važan nalaz koji bi mogao dovesti do nove terapijske strategije za autizam", kaže Jeffrey Lieberman, profesor i profesor psihijatrije na CUMC-u i direktor njujorškog Državnog psihijatrijskog instituta, koji nije bio uključen u studiju.
Iako lijek rapamycin ima nuspojave koje mogu spriječiti njegovu uporabu kod osoba s autizmom, činjenica da se mogu vidjeti promjene u ponašanju sugerira da se autizam još uvijek može liječiti nakon što se djetetu dijagnosticira, ako znanstvenici pronađu boljom medicinom, smatra glavni istraživač studije, David Sulzer, profesor neurobiologije na odjelima za psihijatriju, neurologiju i farmakologiju na CUMC-u.
Tijekom normalnog razvoja mozga dolazi do eksplozije tvorbe sinapse u djetinjstvu, posebno u moždanom korteksu, regiji koja je uključena u autistično ponašanje; ali postupak "obrezivanja" eliminira otprilike polovicu ovih kortikalnih sinapsi tijekom kasne adolescencije. Zna se da na sinapse utječu mnogi geni povezani s autizmom, a neki su istraživači pretpostavili da ljudi s autizmom mogu imati više sinapsi.
Kako bi dokazao tu ideju, koautor Guomei Tang, docent neurologije na CUMC-u, ispitivao je mozak djece s autizmom koja su umrla od drugih uzroka. Trinaest mozgova pripadalo je djeci između 2 i 9 godina, a 13 mozgova dobivalo je djecu u dobi od 13 do 20 godina, koja su bila uspoređena sa 22 mozga djece bez autizma.
Dr. Tang je mjerio gustoću sinapse u malom dijelu tkiva u svakom mozgu brojeći broj sitnih bodlji koji se granaju od ovih kortikalnih neurona; od kojih se svaki povezuje s drugim neuronom kroz sinapsu. Vidio je da se u kasnom djetinjstvu gustoća kralježnice prepolovila u kontrolnim mozgovima, ali samo 16 posto u mozgu pacijenata s autizmom.
"To je prvi put da je netko tražio i vidio nedostatak obrezivanja tijekom razvoja djece s autizmom, " kaže dr. Sulzer, "iako je manji broj sinapsi otkriven u nekim područjima pacijentovih mozgova u poodmakloj dobi i kod miševa s ponašanjem sličnim autizmu. "
Uz to, postojale su indikacije što je uzrokovalo oštećenje obrezivanja u mozgu pacijenata: moždane stanice djece s autizmom bile su ispunjene starim i oštećenim dijelovima i vrlo su nedostatne u degradacijskom putu poznatom kao "autofagija". Stanice koriste autofagiju za razgradnju vlastitih komponenata.
Koristeći modele miša s autizmom, znanstvenici su otkrili defekt obrezivanja u proteinu zvanom mTOR, tako da kad je hiperaktivna, moždane stanice izgube velik dio sposobnosti autofagije. Bez te sposobnosti, mozak miševa sadržavao je višak sinapsi. "Iako ljudi često misle da učenje zahtijeva stvaranje novih sinapsi", naglašava Sulzer, "nepravilno uklanjanje sinapsi može biti jednako važno".
Istraživači su uspjeli vratiti normalnu autofagiju i sinaptičku obrezivanje preokrenuvši ponašanja slična autizmu kod miševa davanjem rapamicina, lijeka koji inhibira mTOR protein. Lijek je bio učinkovit čak i ako se primjenjivao na glodavce nakon što su razvili autistično ponašanje, što sugerira da se ovaj pristup može koristiti za liječenje pacijenata čak i nakon što je dijagnoza dijagnosticirana.
Budući da su velike količine hiperaktivnog mTOR-a pronađene i u gotovo svim mozgovima bolesnika s autizmom, isti se procesi mogu pojaviti i kod djece s autizmom. "Ono što je značajno u nalazu - napominje Sulzer - jest da su stotine gena povezane s autizmom, ali gotovo svi naši ljudski ispitanici imali su hiperaktivni mTOR i smanjenu autofagiju, a čini se da svi imaju nedostatak obrezivanja. normalan sinaptik. "
Alan Packer, stariji znanstvenik iz Zaklade Simons, koja je financirala istraživanje, smatra da je studija važan korak naprijed u razumijevanju onoga što se događa u mozgu ljudi s autizmom.
"Postojeće mišljenje je da je autizam heterogen, s potencijalno stotinama gena koji mu mogu pomoći u razvoju. To je vrlo širok spektar, pa je sada cilj shvatiti kako su te stotine gena grupirane u manji broj putova., što će nam dati bolje tragove o mogućim tretmanima ", kaže Packer.
"Put MTOR-a čini se jedan od tih puteva. Moguće je da otkrivanje mTOR-a i aktivnosti autofagije pruža način dijagnosticiranja nekih karakteristika autizma, a normalizacija ovih putova mogla bi pomoći u liječenju sinaptičke disfunkcije i bolesti." zaključuje ovaj istraživač.
Izvor:
Oznake:
Vijesti Ljepota Seks
Budući da su sinapse točke na kojima se neuroni spajaju i međusobno komuniciraju, višak sinapsa može imati utjecaja na funkcioniranje mozga, kao što istraživanje pokazuje, čiji su rezultati objavljeni u časopisu Neuron.
Znanstvenici su otkrili da rapamicin, lijek koji obnavlja ovo obrezivanje, može poboljšati ponašanja slična autizmu kod miševa, čak i ako se primjenjuju nakon što se takva ponašanja pojave.
"Ovo je važan nalaz koji bi mogao dovesti do nove terapijske strategije za autizam", kaže Jeffrey Lieberman, profesor i profesor psihijatrije na CUMC-u i direktor njujorškog Državnog psihijatrijskog instituta, koji nije bio uključen u studiju.
Iako lijek rapamycin ima nuspojave koje mogu spriječiti njegovu uporabu kod osoba s autizmom, činjenica da se mogu vidjeti promjene u ponašanju sugerira da se autizam još uvijek može liječiti nakon što se djetetu dijagnosticira, ako znanstvenici pronađu boljom medicinom, smatra glavni istraživač studije, David Sulzer, profesor neurobiologije na odjelima za psihijatriju, neurologiju i farmakologiju na CUMC-u.
Tijekom normalnog razvoja mozga dolazi do eksplozije tvorbe sinapse u djetinjstvu, posebno u moždanom korteksu, regiji koja je uključena u autistično ponašanje; ali postupak "obrezivanja" eliminira otprilike polovicu ovih kortikalnih sinapsi tijekom kasne adolescencije. Zna se da na sinapse utječu mnogi geni povezani s autizmom, a neki su istraživači pretpostavili da ljudi s autizmom mogu imati više sinapsi.
Kako bi dokazao tu ideju, koautor Guomei Tang, docent neurologije na CUMC-u, ispitivao je mozak djece s autizmom koja su umrla od drugih uzroka. Trinaest mozgova pripadalo je djeci između 2 i 9 godina, a 13 mozgova dobivalo je djecu u dobi od 13 do 20 godina, koja su bila uspoređena sa 22 mozga djece bez autizma.
Dr. Tang je mjerio gustoću sinapse u malom dijelu tkiva u svakom mozgu brojeći broj sitnih bodlji koji se granaju od ovih kortikalnih neurona; od kojih se svaki povezuje s drugim neuronom kroz sinapsu. Vidio je da se u kasnom djetinjstvu gustoća kralježnice prepolovila u kontrolnim mozgovima, ali samo 16 posto u mozgu pacijenata s autizmom.
"To je prvi put da je netko tražio i vidio nedostatak obrezivanja tijekom razvoja djece s autizmom, " kaže dr. Sulzer, "iako je manji broj sinapsi otkriven u nekim područjima pacijentovih mozgova u poodmakloj dobi i kod miševa s ponašanjem sličnim autizmu. "
Uz to, postojale su indikacije što je uzrokovalo oštećenje obrezivanja u mozgu pacijenata: moždane stanice djece s autizmom bile su ispunjene starim i oštećenim dijelovima i vrlo su nedostatne u degradacijskom putu poznatom kao "autofagija". Stanice koriste autofagiju za razgradnju vlastitih komponenata.
Koristeći modele miša s autizmom, znanstvenici su otkrili defekt obrezivanja u proteinu zvanom mTOR, tako da kad je hiperaktivna, moždane stanice izgube velik dio sposobnosti autofagije. Bez te sposobnosti, mozak miševa sadržavao je višak sinapsi. "Iako ljudi često misle da učenje zahtijeva stvaranje novih sinapsi", naglašava Sulzer, "nepravilno uklanjanje sinapsi može biti jednako važno".
Istraživači su uspjeli vratiti normalnu autofagiju i sinaptičku obrezivanje preokrenuvši ponašanja slična autizmu kod miševa davanjem rapamicina, lijeka koji inhibira mTOR protein. Lijek je bio učinkovit čak i ako se primjenjivao na glodavce nakon što su razvili autistično ponašanje, što sugerira da se ovaj pristup može koristiti za liječenje pacijenata čak i nakon što je dijagnoza dijagnosticirana.
Budući da su velike količine hiperaktivnog mTOR-a pronađene i u gotovo svim mozgovima bolesnika s autizmom, isti se procesi mogu pojaviti i kod djece s autizmom. "Ono što je značajno u nalazu - napominje Sulzer - jest da su stotine gena povezane s autizmom, ali gotovo svi naši ljudski ispitanici imali su hiperaktivni mTOR i smanjenu autofagiju, a čini se da svi imaju nedostatak obrezivanja. normalan sinaptik. "
MTOR staza
Prema njegovom mišljenju, rezultati pokazuju da se mnogi, možda i većina gena mogu konvergirati na ovom putu mTOR / autofagija. "Hiperaktivna redukcija mTOR-a i smanjenje autofagije mogu biti uobičajena značajka autizma", rezimira ovaj stručnjak.Alan Packer, stariji znanstvenik iz Zaklade Simons, koja je financirala istraživanje, smatra da je studija važan korak naprijed u razumijevanju onoga što se događa u mozgu ljudi s autizmom.
"Postojeće mišljenje je da je autizam heterogen, s potencijalno stotinama gena koji mu mogu pomoći u razvoju. To je vrlo širok spektar, pa je sada cilj shvatiti kako su te stotine gena grupirane u manji broj putova., što će nam dati bolje tragove o mogućim tretmanima ", kaže Packer.
"Put MTOR-a čini se jedan od tih puteva. Moguće je da otkrivanje mTOR-a i aktivnosti autofagije pruža način dijagnosticiranja nekih karakteristika autizma, a normalizacija ovih putova mogla bi pomoći u liječenju sinaptičke disfunkcije i bolesti." zaključuje ovaj istraživač.
Izvor:
