Za dużo połączeń w mózgu autystyka

Uszkodzony gen może odpowiadać za tworzenie się zbyt wielu połączeń w mózgu, co utrudnia komunikację między neuronami. Zjawisko to daje się powiązać z autyzmem.

Rys. Krzysztof "Rosa" Rosiecki
Rys. Krzysztof "Rosa" Rosiecki

Poszukiwanie przyczyn autyzmu jest niewątpliwie jednym z większych wyzwań współczesnej nauki. Po latach badań wiadomo, że jest to problem bardziej złożony niż się początkowo wydawało. Choć nie udało się dotąd wskazać jednego, kluczowego czynnika odpowiedzialnego za tę chorobę, to jednak nasza wiedza o jej mechanizmach rozwoju cały czas się powiększa. Najnowsze badania dowodzą, że przyczyny mogą tkwić w wadliwie działających genach.

Konkretnie, na celowniku uczonych znalazło się sześć genów odpowiadających za przyczepianie białka zwanego ubikwityną do innych białek. Oznaczone ubikwityną białka komórkowe ulegają degradacji. Chodzi o białka błędnie zsyntetyzowane, nieprawidłowo rozmieszczone w komórce lub starzejące się.

W przypadku ludzi z autyzmem zauważono, że część z nich nosi w swoim DNA mutację uniemożliwiającą właściwe funkcjonowanie genów związanych z działaniem ubikwityny. Ale jak dokładnie zmiany te wpływają na działanie mózgu – nie było wiadomo.

Aby uzyskać choć częściową odpowiedź na to pytanie naukowcy z zespołu prof. Azada Bonniego z Washington University School of Medicine przeprowadzili ciekawy eksperyment.

Czy nadmiar synaps jest przyczyną autyzmu?

Zespół prof. Azada Bonniego, chcąc zasymulować uszkodzenie genu, po prostu usunął jeden z nich – zwany RNF8 – z neuronów znajdujących się móżdżku młodych myszy. Móżdżek odpowiada m.in. za zdolność koordynacji ruchów ciała i zachowanie równowagi. Jest też jednym z kluczowych obszarów mózgu związanych z autyzmem, ponieważ niektóre osoby cierpiące z powodu tej choroby mają problemy z koordynacją ruchową.

Okazało się, że neurony, w których nie ma genu RNF8 tworzą aż 50 procent więcej synaps – połączeń między komórkami nerwowymi. I te dodatkowe synapsy działają, przesyłając impulsy elektryczne. W efekcie, siła przesyłanego sygnału jest mniej więcej dwa razy większa niż normalnie.

Adobe Stock

Nie ma jednej przyczyny wystąpienia autyzmu

Na pierwszy rzut oka myszy bez genu, nie miały większych problemów z poruszaniem się, biegały normalnie, a łapki im się nie plątały. Jednak kiedy badacze postanowili nauczyć je nowych reakcji ruchowych na zagrożenie, miały z tym wielki problem.

Naukowcy uczyli myszy kojarzyć dmuchnięcie powietrza w oko z błyskiem światła. Większość gryzoni nauczyła się zamykać oko, w momencie, kiedy światło się pojawiało, by uniknąć późniejszego podrażnienia. Problem z tym miały jedynie zwierzęta bez genu RNF8, które zamykały oko jedynie w przypadku jednej trzeciej testów.

Chaos komunikacyjny w głowie utrudnia naukę

Ale móżdżek odpowiada nie tylko za koordynacje ruchową, lecz także za wyższe funkcje poznawcze, takie jak mowa czy uwaga. Tymczasem autystycy często mają opóźnienia w rozwoju mowy lub też obsesyjnie skupiają swoją uwagę na niektórych przedmiotach.

Naukowcy podkreślają, że istnieje oczywiście wielka różnica pomiędzy myszą, która nie potrafi nauczyć się zamykać oczu, a osobami z autyzmem mającymi problem z komunikacją. Niemniej jednak, zwracają uwagę na to, że zbyt duża liczba połączeń w mózgu może mieć wiele konsekwencji także dla ludzkich zachowań.

- Można by sądzić, że posiadanie większej liczby synaps usprawni pracę mózgu, ale tak się nie dzieje w tym przypadku. Zwiększona liczba synaps powoduje chaos komunikacyjny w rozwijającym się mózgu, co koreluje z problemami z nauką, ale jeszcze nie wiemy jak – mówi prof. Azad Bonni.

Adobe Stock

Czy jesteśmy świadkami eksplozji autyzmu?

Częściej niż kilka dekad temu stawia się dziś diagnozę: „zaburzenia ze spektrum autyzmu”. Dlaczego? Odpowiedź na to pytanie jest bardziej skomplikowana, niż się powszechnie sądzi.

Wyniki opisanych powyżej eksperymentów zespół prof. Bonniego opublikował w „Nature Communication”.

Inne badania tego samego zespołu dowodzą, że także inne geny związane z ubikwityną, powodują tworzenie się zbyt dużej liczby synaps w móżdżku. Naukowcy przyznają jednak, że potrzebują więcej czasu, by dokładnie zrozumieć konsekwencje tych procesów.

Anna Piotrowska (www.zdrowie.pap.pl)

ZOBACZ WIĘCEJ

  • AdobeStock

    Wakacje to nie wyścig z czasem

    Współczesne podróże często zamieniają się w wyścig z czasem – szczegółowe listy miejsc, zaplanowane dni i chęć, by zobaczyć jak najwięcej. Zamiast czuć się wypoczętym, po urlopie jesteśmy wyczerpani, nawet gdy byliśmy w miejscu, które powinno sprzyjać odpoczynkowi. Łatwo w ten sposób stracić to, co najcenniejsze: spontaniczne chwile, ciszę, lokalną atmosferę i poczucie bycia naprawdę obecnym.

  • Adobe Stock

    Boso i zdrowo

    Jeszcze niedawno widok dziecka biegającego boso był czymś zupełnie zwyczajnym. Dziś stopa przez większość dnia pozostaje zamknięta w bucie – chroniona, amortyzowana, ale też odcięta od wielu bodźców. Specjaliści zachęcają, by chociaż latem powrócić do natury: poczuć pod podeszwą piasek, trawę czy leśną ścieżkę.

  • PAP/EPA, JOSE MENDEZ

    Nadmierna ekscytacja meczem finałowym może skończyć się problemami ze zdrowiem

    W ten weekend czeka nas finałowy mecz w tegorocznych Mistrzostwach Świata w Piłce Nożnej, a to najczęściej bardzo emocjonujące wydarzenie: gole, faule i nieudane akcje niejednokrotnie powodują skrajne emocje. Dla niektórych może to stanowić wręcz zagrożenie zdrowia.

  • Źródło: PAP/EPA

    Płacz to u sportowca emocjonalny reset

    Po dramatycznym i wyczerpującym meczu pierwszej rundy Wimbledonu z Taylor Townsend Iga Świątek zakryła twarz ręcznikiem i rozpłakała się. Jej reakcja wywołała w internecie lawinę komentarzy: od słów wsparcia po krytykę. Tymczasem płacz po ważnym występie (zwycięskim czy przegranym) to dla sportowca kluczowy element higieny psychicznej.

NAJNOWSZE

  • AdobeStock

    Skąd się biorą pęcherzyce?

    Pęcherze na skórze zwykle kojarzą się z oparzeniem, otarciem albo infekcją. Tymczasem u części osób ich przyczyną jest niezwykła pomyłka układu odpornościowego. Organizm, który powinien chronić przed bakteriami, wirusami czy komórkami nowotworowymi, zaczyna atakować własne struktury odpowiedzialne za utrzymanie spójności skóry. W efekcie pojawiają się bolesne pęcherze, nadżerki i przewlekły stan zapalny. Choroby te nazywane są autoimmunologicznymi dermatozami pęcherzowymi.

  • Mikroplastik może szkodzić układowi krążenia

  • Wakacje to nie wyścig z czasem

  • Boso i zdrowo

  • Nadmierna ekscytacja meczem finałowym może skończyć się problemami ze zdrowiem

  • AobeStock

    Nie bój się ćwiczyć w ciąży, niewiele przeciwskazań

    Aktywność fizyczna to jedna z dróg do zachowania zdrowia, również w ciąży. To dziewięć miesięcy, które nie mogą być wymówką, tym bardziej, że wytyczne i badania naukowe dowodzą, że regularne, odpowiednio dobrane ćwiczenia zmniejszają ryzyko wielu chorób i dolegliwości oraz mogą mieć korzystny wpływ na jej rozwiązanie.

  • Po powrocie z urlopu spuść wodę z kranu

  • Uwaga – długie siedzenie sprzyja nowotworom

Serwisy ogólnodostępne PAP