Genetické změny vázané na autismus

Nový výzkum odhaluje, jak genetické varianty mění mozek a mění chování.

Zjištění poskytují nové poznatky o tom, jak mohou genetické varianty zvyšovat riziko autismu.

Vědci kombinovali zobrazování mozku a genetickou detektivní práci, aby zjistili, jak genetické varianty přepojují mozek.

Výzkum vyšetřovatelů z UCLA a Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior je publikován v online vydání Science Translational Medicine.

"Toto je klíčový kousek skládačky, kterou jsme hledali," řekl spoluřešitel Dr. Daniel Geschwind.

"Nyní můžeme začít odhalovat záhadu, jak geny mění uspořádání mozkových obvodů nejen u autismu, ale u mnoha souvisejících neurologických poruch."

Tým UCLA zkoumal rozdíly v mozkové konektivitě a funkci, které vyplývají ze dvou forem genu CNTNAP2, z nichž jedna zvyšuje riziko autismu.

Dřívější studie Geschwinda a dalších ukázaly, že gen je nejaktivnější během vývoje mozku ve frontálním laloku. Tento region je velmi zapojen do učení, které je u autistických dětí často narušeno.

Vědci měli podezření, že CNTNAP2 může ovlivnit mozkovou aktivitu, a proto použili funkční magnetickou rezonanci (fMRI) ke skenování mozků 32 dětí při provádění úkolů souvisejících s učením.

Polovina dětí měla autismus a polovina ne.

Cílem týmu bylo měřit sílu různých komunikačních cest v různých oblastech mozku, jak se navzájem spojovaly.

Snímky fMRI vědce vzrušily - a potvrdily jejich podezření.

Bez ohledu na jejich diagnózu vykazovaly děti nesoucí rizikovou variantu nesouvislý mozek. Přední lalok byl příliš propojený sám se sebou a špatně spojený se zbytkem mozku. Komunikace se zadní částí mozku byla obzvláště snížena.

"U dětí, které jsou nositeli rizikového genu, se zdá, že přední část mozku mluví většinou sama se sebou," vysvětlila první autorka Ashley Scott-Van Zeelandová.

"Nekomunikuje tolik s jinými částmi mozku a postrádá spojení na velkou vzdálenost do zadní části mozku."

V závislosti na verzi CNTNAP2, kterou dítě nosilo, vědci také pozorovali rozdíl v konektivitě mezi levou a pravou stranou mozku. U většiny lidí zpracovává levá strana funkce spojené s jazykem, jako je řeč a porozumění.

U dětí s nerizikovým genem byly komunikační cesty v čelním laloku silněji spojeny s levou stranou mozku.

U dětí s rizikovou variantou byly komunikační cesty v předním laloku spojeny obecněji s oběma stranami mozku. Neobvyklá symetrie naznačuje, že genová varianta přepojuje spojení v mozku, což možná vysvětluje, proč je tato verze CNTNAP2 spojena se zpožděnou řečí.

"Viděli jsme, že pokud jste měli rizikovou variantu, váš mozek vykazoval narušené vzorce aktivace, ať už jste byli diagnostikováni na autistickém spektru, nebo ne," vysvětlila spoluřešitelka Susan Bookheimerová.

"Máme podezření, že CNTNAP2 hraje důležitou roli ve vedení neuronů v přední části mozku a že riziková varianta tento proces narušuje."

Zlepšením porozumění vztahu mezi geny, mozkem a chováním by nález UCLA mohl vést k dřívější detekci autismu a novým intervencím k posílení spojení mezi čelním lalokem a levou stranou mozku.

"Pokud zjistíme, že varianta CNTNAP2 je konzistentním prediktorem jazykových obtíží," řekl Scott-Van Zeeland, "mohli bychom začít navrhovat cílené terapie, které pomohou vyvážit mozek a posunout ho směrem k normálnějšímu vývoji."

Vědci mohli otestovat, zda konkrétní terapie skutečně mění funkci mozku měřením konektivity pacientů před a po terapii, dodala.

Autoři zdůraznili, že vzorce konektivity nalezené ve studii stále spadají do spektra variací normálních genů.

"Třetina populace nese tuto variantu ve své DNA," poznamenal Geschwind. "Je důležité si uvědomit, že samotná genová varianta nezpůsobuje autismus, pouze zvyšuje riziko."

Zdroj: UCLA

!-- GDPR -->