Ģenētiskās izmaiņas, kas saistītas ar autismu

Jauni pētījumi atklāj, kā ģenētiskie varianti maina smadzenes un maina uzvedību.

Atzinumi sniedz jaunu ieskatu par to, kā ģenētiskie varianti var palielināt autisma risku.

Zinātnieki apvienoja smadzeņu attēlveidošanu un ģenētisko detektīvdarbu, lai uzzinātu, kā ģenētiskie varianti pārveido smadzenes.

UCLA un Semel neirozinātņu un cilvēku uzvedības institūta pētnieku pētījums ir publicēts tiešsaistes izdevumā Zinātnes tulkošanas medicīna.

"Tas ir galvenais puzles gabals, kuru meklējām," sacīja līdzpētnieks Dr. Daniels Gešvinds.

"Tagad mēs varam sākt noslēpumu par to, kā gēni pārkārto smadzeņu shēmas ne tikai autisma, bet arī daudzu saistītu neiroloģisku traucējumu gadījumā."

UCLA komanda rūpīgi pārbaudīja smadzeņu savienojamības un funkcijas atšķirības, kas rodas no divām CNTNAP2 gēna formām, no kurām viena palielina autisma risku.

Iepriekšējie Gešvinda un citu pētījumu rezultāti parādīja, ka gēns ir visaktīvākais smadzeņu attīstības laikā frontālajā daivā. Šis reģions ir ļoti iesaistīts mācībās, kuras autisma bērniem bieži traucē.

Aizdomas, ka CNTNAP2 varētu ietekmēt smadzeņu darbību, pētnieki izmantoja funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (fMRI), lai skenētu 32 bērnu smadzenes, kad viņi veica ar mācīšanos saistītus uzdevumus.

Pusei bērnu bija autisms, bet pusei nebija.

Komandas mērķis bija izmērīt dažādu komunikācijas ceļu stiprumu dažādos smadzeņu reģionos, kad tie savienojās savā starpā.

FMRI attēli satrauca zinātniekus un apstiprināja viņu aizdomas.

Neatkarīgi no diagnozes bērniem, kuriem bija riska variants, smadzenes bija sašķeltas. Priekšējā daiva bija pārāk saistīta ar sevi un slikti savienota ar pārējām smadzenēm. Īpaši mazinājās komunikācija ar smadzeņu aizmuguri.

"Bērniem, kuriem ir riska gēns, smadzeņu priekšpuse, šķiet, runā galvenokārt ar sevi," paskaidroja pirmā autore Ešlija Skota-Van Zeelanda.

"Tas tik daudz nesazinās ar citām smadzeņu daļām, un tam nav tālsatiksmes savienojumu ar smadzeņu aizmuguri."

Atkarībā no tā, kuru CNTNAP2 versiju bērns nēsāja, pētnieki arī novēroja atšķirību savienojamībā starp smadzeņu kreiso un labo pusi. Lielākajā daļā cilvēku kreisā puse apstrādā funkcijas, kas saistītas ar valodu, piemēram, runu un sapratni.

Bērniem ar bez riska gēnu sakaru ceļi frontālajā daivā vairāk sasaistījās ar smadzeņu kreiso pusi.

Bērniem ar riska variantu sakaru ceļi priekšējā daivā plašāk savienojās ar abām smadzeņu pusēm. Neparastā simetrija liek domāt, ka gēnu variants atjauno savienojumus smadzenēs, iespējams, izskaidrojot, kāpēc šī CNTNAP2 versija ir saistīta ar aizkavētu runu.

"Mēs redzējām, ka, ja jums bija riska variants, jūsu smadzenes parādīja traucētus aktivizācijas modeļus neatkarīgi no tā, vai jums tika diagnosticēts autisma spektrs vai nē," paskaidroja līdzpriekšsēdētāja Sjūzena Bookheimera.

"Mums ir aizdomas, ka CNTNAP2 ir svarīga loma neironu vadu vadīšanā smadzeņu priekšpusē un ka riska variants traucē šim procesam."

Veicinot izpratni par saikni starp gēniem, smadzenēm un uzvedību, UCLA atklājums varētu novest pie agrākas autisma noteikšanas un veikt jaunas iejaukšanās, lai stiprinātu sakarus starp frontālo daivu un smadzeņu kreiso pusi.

"Ja mēs noskaidrosim, ka CNTNAP2 variants ir konsekvents valodas grūtību prognozētājs," sacīja Skots-Van Zēlands, "mēs varētu sākt izstrādāt mērķtiecīgas terapijas, lai palīdzētu līdzsvarot smadzenes un virzīt tās uz normālākas attīstības ceļu."

Pētnieki varēja pārbaudīt, vai konkrētas terapijas faktiski maina smadzeņu darbību, mērot pacientu savienojamību pirms un pēc terapijas, viņa piebilda.

Autori uzsvēra, ka pētījumā atrastie savienojamības modeļi joprojām ietilpst normālas gēnu variācijas spektrā.

"Trešdaļa iedzīvotāju šo variantu satur DNS," atzīmēja Gešvinds. "Ir svarīgi atcerēties, ka tikai gēnu variants neizraisa autismu, tas tikai palielina risku."

Avots: UCLA