ID studie myší Potenciální mechanismus mozku za rysy autismu

Nová studie identifikovala mozkové obvody, které hrají klíčovou roli v dysfunkčních sociálních, opakujících se a nepružných rozdílech v chování, které charakterizují poruchy autistického spektra (ASD).

Zjištění zveřejněná v časopise Přírodní neurovědy, by mohlo vést k nové léčbě lidí s ASD.

Centra pro kontrolu a prevenci nemocí odhadují, že přibližně 1 z 54 dětí v USA má ASD, což je široká škála neurodevelopmentálních stavů, o nichž se předpokládá, že jsou způsobeny kombinací genetických a environmentálních faktorů.

Ačkoli vědci identifikovali některé klíčové geny a cesty, které přispívají k ASD, základní biologie těchto poruch zůstává špatně pochopena, uvedl Peter Tsai, MD, Ph.D., odborný asistent na odděleních neurologie a neuroterapeutik, neurovědy, pediatrie a psychiatrie na University of Texas (UT) Southwestern Medical Center a člen Peter O'Donnell Jr. Brain Institute.

Jednou z klíčových oblastí mozku, která se podílí na dysfunkci ASD, je mozeček, část zadního mozku u obratlovců, která drží asi tři čtvrtiny všech neuronů v těle a je tradičně spojována s motorickou kontrolou, řekl Tsai.

Nedávné studie Tsai a jeho kolegů ukázaly, že inhibice aktivity v oblasti mozečku známé jako Rcrus1 může způsobit změněné sociální a opakované / nepružné chování připomínající ASD u myší.

Jejich studie také zjistily, že stimulace této oblasti by mohla zachránit sociální chování v modelu relevantním pro ASD, ale nebyla schopna zlepšit opakující se nebo nepružné chování. Tato kombinovaná zjištění naznačují, že další oblasti mozečku mohou také regulovat opakující se a / nebo nepružné chování.

Přesně však to, jak mohou tyto oblasti mozku regulovat toto chování související s ASD, zůstalo neznámé. Aby se dozvěděli více o mozkových obvodech ovládajících tato chování, Tsai a výzkumný tým pracovali s myšmi geneticky upravenými tak, aby snížily aktivitu Purkinje buněk, specializovaných buněk, které potlačují aktivitu jiných oblastí mozku.

Když se podívali na zbytek mozku, viděli zvýšenou aktivitu v mediální prefrontální kůře (mPFC), další oblasti dříve zapojené do ASD. Testy chování odhalily, že tito hlodavci vykazovali charakteristické sociální a opakované / nepružné chování podobné ASD. Když tým inhiboval aktivitu mPFC u těchto zvířat, zlepšila se jak sociální postižení, tak opakované / nepružné chování.

Vzhledem k tomu, že mozeček a mPFC jsou na opačných koncích mozku, tým pomocí mikroskopického zobrazování vysledoval, jak jsou tyto oblasti spojeny. Objevili spojení specificky mezi Rcrus1 a mPFC u těchto zvířat, přičemž snížená aktivita Rcrus1 vedla ke zvýšené aktivitě mPFC.

Další studie ukázaly, že konektivita v této oblasti nebyla narušena jen u těchto konkrétních myší - také existovala asi u třetiny z 94 různých myších linií nesoucích mutace související s autismem a ve dvou nezávislých kohortách lidí s ASD.

Jelikož tyto experimenty dokázaly zlepšit dysfunkční sociální a opakované / nepružné chování u dospělých zvířat, zvyšuje se možnost, že terapie zaměřené na tento okruh u lidí mohou být schopné zlepšit dysfunkci související s ASD i do dospělosti.

"Stejně jako elektrikář může opravit elektroinstalaci domu, jakmile porozumí schématu zapojení, tato zjištění nám dávají potenciální naději na zlepšení nefunkční činnosti v obvodech zapojených do ASD," řekl Tsai.

Zdroj: UT Southwestern Medical Center