Діти з аутизмом мають надлишкові нейронні зв’язки

Вівторок, 26 серпня 2014 р. - Діти та підлітки з аутизмом мають надлишок синапсів у мозку, надлишок, який обумовлений зменшенням процесу обрізки, що виникає в мозку під час розвитку, згідно з дослідженням неврологів Медичний центр Колумбійського університету (CUMC), в Нью-Йорку, США.

Оскільки синапси - це точки, в яких нейрони з’єднуються та спілкуються один з одним, надлишок синапсів може мати вплив на функціонування мозку, як вказують дослідження, результати яких опубліковані в журналі Neuron.

Вчені виявили, що рапаміцин, препарат, який відновлює цю обрізку, може покращити поведінку, схожу на аутизм у мишей, навіть при застосуванні після того, як з'явилася така поведінка.

"Це важлива знахідка, яка може призвести до нової терапевтичної стратегії проти аутизму", - каже Джеффрі Ліберман, професор і професор психіатрії CUMC та директор Нью-Йоркського державного психіатричного інституту, який не брав участі в дослідженні.

Хоча препарат рапаміцин має побічні ефекти, які можуть запобігти його вживанню у людей з аутизмом, той факт, що можна помітити зміни в поведінці, говорить про те, що аутизм все-таки піддається лікуванню після діагнозу дитини, якщо вчені виявлять кращою медициною, вважає головний дослідник дослідження Девід Сульцер, професор кафедри нейробіології кафедр психіатрії, неврології та фармакології в CUMC.

Під час нормального розвитку мозку вибух синапсу відбувається в дитячому віці, особливо в корі головного мозку, області, що бере участь в аутистичній поведінці; але процес «обрізки» виключає приблизно половину цих коркових синапсів під час пізнього підліткового віку. Як відомо, на синапси впливають багато генів, пов’язаних з аутизмом, і деякі дослідники припускають, що люди з аутизмом можуть мати більше синапсів.

Щоб довести цю ідею, співавтор Гуомей Тан, доцент кафедри неврології CUMC, дослідив мозок дітей з аутизмом, які померли від інших причин. Тринадцять мізків належали дітям віком від 2 до 9 років, 13 мозку - від дітей віком від 13 до 20 років, які порівнювали з 22 мозками дітей без аутизму.

Доктор Танг вимірював щільність синапсу в невеликому відрізку тканини кожного мозку, підраховуючи кількість маленьких колючок, які відгалужуються від цих кіркових нейронів; кожен з яких з'єднується з іншим нейроном через синапс. Він побачив, що в пізньому дитинстві щільність хребта зменшилася вдвічі в контрольних мозку, але лише 16 відсотків у мозку хворих на аутизм.

«Вперше хтось шукав і бачив відсутність обрізки під час розвитку дітей з аутизмом, - каже доктор Сульцер, - хоча в деяких районах мозку пацієнтів виявлено меншу кількість синапсів в похилому віці та у мишей з поведінкою, схожою на аутизм ".

Крім того, були вказівки на те, що спричинило дефект обрізки у мозку пацієнтів: клітини мозку дітей, хворих на аутизм, були заповнені старими та пошкодженими частинами та були дуже дефіцитними в шляху деградації, відомому як «аутофагія». Клітини використовують автофагію для деградації власних компонентів.

Використовуючи моделі миші з аутизмом, вчені виявили дефект обрізки в білку mTOR, так що коли він гіперактивний, клітини мозку втрачають значну частину здатності до автофагії. Без цієї здатності мізки мишей містили надлишки синапсів. "Хоча люди часто думають, що навчання вимагає формування нових синапсів", - наголошує Сульцер, "неправильне усунення синапсів може бути таким же важливим".

Дослідникам вдалося відновити нормальну аутофагію та синаптичну обрізку шляхом реверсування поведінки, подібної аутизму у мишей, шляхом введення рапаміцину, препарату, який інгібує білок mTOR. Ліки було ефективним навіть при призначенні гризунів після того, як вони розвинули аутистичну поведінку, що дозволяє припустити, що цей підхід може бути використаний для лікування пацієнтів навіть після діагнозу розладу.

Оскільки велика кількість гіперактивного mTOR також виявлено майже у всіх мозку хворих на аутизм, такі ж процеси можуть відбуватися і у дітей з аутизмом. "Що є примітним у висновках, - зазначає Сульцер, - це те, що сотні генів були пов'язані з аутизмом, але майже всі наші піддані людини мали гіперактивний mTOR та зменшили аутофагію, і всі, здається, мають відсутність обрізки. нормальний синаптичний ».

Шлях mTOR

На його думку, результати свідчать про те, що багато, можливо, більшість з генів можуть сходитися на цьому шляху mTOR / аутофагія. "Гіперактивне зниження рівня mTOR та аутофагії може бути загальною ознакою аутизму", - резюмує цей експерт.

Алан Пакер, старший науковий співробітник фонду Simons, який фінансував дослідження, вважає дослідження важливим кроком вперед у розумінні того, що відбувається в мозку людей з аутизмом.

"Сучасна думка полягає в тому, що аутизм гетерогенний, з потенційно сотнями генів, які можуть допомогти його розвинути. Це дуже широкий спектр, тому мета тепер зрозуміти, як ці сотні генів згруповані в меншу кількість шляхів., що дасть нам кращі підказки щодо можливих методів лікування, - каже Пакер.

"Шлях mTOR здається одним із таких шляхів. Можливо, що виявлення mTOR та аутофагічної активності забезпечує засоби для діагностики деяких характеристик аутизму, а нормалізація цих шляхів може допомогти лікувати синаптичну дисфункцію та захворювання". робить висновок цього дослідника.
Джерело: www.DiarioSalud.net