Autismā slikta neironu ‘apgriešana’ noved pie pārmērīgas sinapses
Bērniem un pusaudžiem ar autismu attīstības laikā smadzeņu "apgriešanas" process ir gauss, salīdzinot ar veseliem bērniem, norāda Kolumbijas Universitātes Medicīnas centra (CUMC) neirozinātnieki. Šī lēnākā atzarošanas procesa rezultātā rodas smadzeņu sinapses pārpalikums - punkti, kur neironi savienojas un savstarpēji sazinās.
Pētījums, kas publicēts žurnālā Neirons, arī atklāja, ka zāles rapamicīns spēja atjaunot normālu sinaptisko atzarošanu un uzlabot pelēm autistisku uzvedību pat pēc simptomu parādīšanās.
Lai gan rapamicīnam ir blakusparādības, kas var novērst tā lietošanu cilvēkiem ar autismu, "fakts, ka mēs varam redzēt izmaiņas uzvedībā, liek domāt, ka autismu pēc bērna diagnosticēšanas joprojām var ārstēt, ja mēs varam atrast labākas zāles", teikts pētījumā. vecākais pētnieks, David Sulzer, Ph.D., CUMC neirobioloģijas profesors.
Zīdaiņa vecumā notiek sinapses attīstības sprādziens, īpaši garozā, reģionā, kas iesaistīts autisma uzvedībā; līdz vēlai pusaudža vecumam apmēram puse no šīm garozas sinapsēm ir apgriezta. Ir zināms, ka sinapses ietekmē daudzi ar autismu saistīti gēni, un daži pētnieki ir izvirzījuši hipotēzi, ka cilvēkiem ar autismu var būt vairāk sinapses.
Pētījumam līdzautors Guomei Tang, Ph.D., CUMC neiroloģijas docents, pārbaudīja smadzenes no bērniem ar autismu, kuri bija miruši citu iemeslu dēļ. Trīspadsmit smadzenes nāk no bērniem vecumā no diviem līdz deviņiem, un trīspadsmit smadzenes nāk no pusaudžiem vecumā no 13 līdz 20 gadiem. Salīdzinājumam tika pārbaudītas arī divdesmit divas smadzenes no bērniem bez autisma.
Tangs izmēra sinapses blīvumu nelielā audu daļā katrā smadzenē, saskaitot mazo mugurkaulu skaitu, kas sazarojas no šiem garozas neironiem; katrs mugurkauls sinapsē savienojumu ar citu neironu. Vēlā bērnībā viņa atklāja, ka mugurkaula blīvums kontroles smadzenēs ir samazinājies līdz apmēram pusei, bet autisma slimnieku smadzenēs ir tikai 16 procenti.
"Šī ir pirmā reize, kad kāds ir meklējis un redzējis atzarošanas trūkumu bērnu ar autismu attīstības laikā," sacīja Sulzers, "lai gan vecāku pacientu smadzenēs un pelēs dažos smadzeņu apgabalos ir konstatēts mazāks sinapses skaits ar autismam līdzīgu uzvedību. ”
Pētnieki atrada norādes, kas, iespējams, izraisīja atzarošanas defektu; autistu bērnu smadzeņu šūnas bija piepildītas ar vecām un bojātām daļām, un tām bija ļoti nepietiekams degradācijas ceļš, kas pazīstams kā “autofāgija”. Šūnas izmanto autofāgiju (grieķu valodas termins, kas nozīmē “sevis ēšana”), lai nojauktu savas sastāvdaļas.
Izmantojot peles modeli, pētnieki atzina atzarošanas defektu līdz olbaltumvielai, ko sauc par mTOR. Kad mTOR ir pārmērīgi aktīvs, viņi atklāja, ka smadzeņu šūnas zaudē lielu daļu spēju “sevi ēst”. Un bez šīs spējas peles smadzenes tika slikti apgrieztas, kā rezultātā radās papildu sinapses.
"Lai gan cilvēki parasti domā, ka mācīšanās prasa jaunu sinapsju veidošanos," sacīja Sulzers, "nepiemērotu sinapsju noņemšana var būt tikpat svarīga."
Pētnieki spēja atjaunot normālu autofāgiju un sinaptisko atzarošanu - un mainīt pelēm autismam līdzīgu uzvedību -, ārstējot tās ar rapamicīnu - zālēm, kas inhibē mTOR. Zāles bija efektīvas pat pēc simptomu parādīšanās.
Tā kā gandrīz visos autisma slimnieku smadzenēs tika konstatēts arī liels daudzums hiperaktīvas mTOR, tie paši procesi var notikt arī bērniem ar autismu.
Avots: Kolumbijas Universitātes Medicīnas centrs
