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

  • Adobe Stock

    Intymność nie kończy się wraz z wiekiem

    Starszy wiek nie oznacza końca potrzeby bliskości, randkowania i życia intymnego. Badania pokazują, że wielu seniorów pozostaje aktywnych seksualnie, a intymność wiąże się u nich z większą satysfakcją z życia. Eksperci podkreślają jednocześnie, że zdrowie seksualne osób starszych wciąż zbyt rzadko bywa traktowane jako ważny element opieki.

  • Joga – jak dobrać praktykę do zdrowia

    Stres, bóle pleców, problemy ze snem, przewlekłe zmęczenie — to dolegliwości, z którymi zmaga się dziś coraz więcej osób. Joga bywa przedstawiana jako odpowiedź na wszystkie te problemy, ale nauka pokazuje coś znacznie bardziej interesującego: nie każda joga działa tak samo, a jej skuteczność zależy od tego, jaką praktykę wybierzemy i do czego chcemy ją wykorzystać. 

  • AdobeStock

    Sekty zmieniły formę, ale wciąż są groźne

    Kiedy myślimy o sektach przed oczami mam obrazy z lat 90-tych: izolowane farmy, dziwne stroje, charyzmatyczny lider. Mogliśmy to zobaczyć „od środka” w serialu „Niebo. Rok w piekle”. Ale świat się zmienił, dziś sekty wyglądają już inaczej. Czy mechanizmy manipulacji również?

  • Adobe Stock

    Zdrowie mózgu

    Bez mózgu nie ma pamięci, emocji, ruchu, oddechu, myślenia, mowy, świadomości. Nie tylko mięśniom należy się trening. O centralny narząd układu nerwowego też należy dbać, by zapobiegać jego neurodegradacji. Zdrowe jedzenie, nawodnienie, sen, aktywność, unikanie rutyny to wytrych do jego sprawności do późnych lat.

NAJNOWSZE

  • Adobe Stock

    Hemofilia – most między leczeniem a życiem

    Hemofilia to choroba krwotoczna, która jeszcze nie tak dawno, jak opisują same osoby nią dotknięte, wiązała się z trudnym do opisania bólem, czasem niepełnosprawnością. Jednak coraz nowocześniejsze leczenie staje się dla chorych przepustką do normalnego życia. Podczas spotkania poświęconego książce Beaty Igielskiej i Katarzyny Lisowskiej pt. „Rozmowy o hemofilii” medycyna spotkała się z codziennością.

  • Sposoby na spowolnienie krótkowzroczności

  • Nie z każdej alergii rozwinie się astma

  • Sekty zmieniły formę, ale wciąż są groźne

  • Podwyższony poziom glikemii

  • Adobe Stock

    10 dobrych sposobów na lepsze trawienie

    Trawienie to proces, który wydaje się oczywisty – jemy, a nasz organizm rozkłada pokarm i wchłania składniki odżywcze. Jednak najnowsze badania naukowe pokazują, że nie jest to tylko seria enzymatycznych reakcji w żołądku i jelitach, lecz niezwykle złożone i dynamiczne interakcje między naszym układem nerwowym, mikrobiotą, odpornością, metabolizmem hormonalnym i rytmem dobowym. Wiedza o tym, jak wspierać trawienie, może dziś sięgać znacznie dalej niż tradycyjne „więcej błonnika i ruchu”.

  • Intymność nie kończy się wraz z wiekiem

  • Joga – jak dobrać praktykę do zdrowia

Serwisy ogólnodostępne PAP