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.

Fot. PAP

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.

Fot. PAP

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 PODOBNE

  • Adobe Stock

    Niebieskie Igrzyska przekraczają Atlantyk

    Co najmniej 475 300 dzieci i 2 121 placówek oświatowych z Polski oraz 9 polonijnych weźmie udział w Niebieskich Igrzyskach, by integrować i szerzyć wiedzę o spektrum autyzmu. Jest jeszcze czas, by dołączyć.

  • Adobe Stock

    Wstęp do diagnozy autyzmu w bilansie dwulatka

    Bilans dwulatka powinien zawierać ocenę rozwoju nie tylko fizycznego, psychoruchowego, ale także psychicznego. W gabinecie pediatry można wychwycić pewne symptomy, które mogą wskazywać na spektrum autyzmu. Do tego jednak potrzebna jest wiedza, ale także poszerzona obserwacja dziecka, głównie w kontekście zachowań społecznych, oraz narzędzie – wystandaryzowany kwestionariusz. To wszystko mogłoby się zmieścić w 15 minutach.

  • Adobe

    8 powodów, by porządnie się wyspać

    Sen jest momentem wzmożonej aktywności naprawczej w organizmie. Stan wyciszenia i głębokiego odpoczynku daje ciału czas na regenerację, wzmacnia układ odpornościowy i pozwala na prawidłowe przetwarzanie informacji w mózgu.

  • Adobe

    Dieta na depresję

    Istnieje coraz więcej dowodów na to, że sposób odżywiania ma znaczenie dla funkcjonowania mózgu i może wspierać proces terapeutyczny w depresji czy nerwicy. Zmiana diety potrafi łagodzić objawy obniżonego nastroju, lęku czy napięcia, oddziałując na neuroprzekaźniki. Zdrowe odżywianie nie zastąpi leczenia farmakologicznego ani psychoterapii, lecz może być ich ważnym uzupełnieniem. 

NAJNOWSZE

  • Adobe

    Sylkistyna i rezylastyna – nowe białka z polskiego laboratorium

    Wyobraźmy sobie materiał elastyczny jak gumka, który powstał z połączenia genów owada i człowieka – i który w przyszłości posłuży do regeneracji ludzkich tkanek czy wygładzania zmarszczek. Brzmi jak science fiction? A jednak w polskim laboratorium powstają właśnie takie białka rekombinowane o niezwykłych właściwościach. 

  • Niebieskie Igrzyska przekraczają Atlantyk

  • Wstęp do diagnozy autyzmu w bilansie dwulatka

  • Brak apetytu może być winą nowotworu

  • Polska bioniczna trzustka gotowa do przeszczepu

  • Adobe Stock

    Szybki test diagnozujący endometriozę

    Endometrioza, która dotyka nawet 10 proc. kobiet w wieku rozrodczym, to wyzwanie diagnostyczne. Od pierwszych objawów do jej rozpoznania upływa średnio nawet 6 lat. Niedawno pojawiała się szansa na przyspieszenie diagnozy – szybki test EndoRNA. W pięciu ośrodkach w Polsce ruszyło badanie Agencji Badań Medycznych weryfikujące tę metodę. Gdyby wypadło pomyślnie, jest szansa na to, że test trafi do gabinetów nawet z końcem 2026 roku.

  • Problem z węchem może oznaczać chorobę

  • 8 powodów, by porządnie się wyspać