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

    Akcje ratunkowe zostawiają trwały ślad na psychice

    Atak terrorystyczny, po którym do szpitali trafia jednocześnie kilkudziesięciu ciężko rannych, wykolejenie pociągu, katastrofa samolotu czy wreszcie konflikt zbrojny, który przeradza się w regularną, długotrwałą wojnę – to medyczne zdarzenia, na które musimy być przygotowani. Nie tylko organizacyjnie, ale też mentalnie, by w warunkach kryzysu nie poddać się chaosowi, bo to pozwala sprawnie działać, ale też przetrwać emocjonalnie.

  • AdobeStock

    Nastolatki śpią gorzej niż kiedykolwiek

    Nastolatki śpią mniej niż kiedykolwiek wcześniej. Chociaż często główną tego przyczyną są telefony, to nowe badania pokazują, że nie są one jedynym czynnikiem.

  • Adobe Stock

    Skrajne emocje w transplantologii

    Niektórzy pacjenci transplantologiczni przeżywają żałobę po sobie jako osobie zdrowej, ale również po dziecku, które nigdy się nie pojawi, bo strach przed przekazaniem choroby genetycznej jest tak wielki. Chorzy czują radość, ale też lęk, rozczarowanie. Czasem pojawia się poczucie winy i myśli rezygnacyjne. O wsparciu psychologicznym nie tylko pacjenta opowiada dr n. o zdr. Aleksandra Tomaszek, psycholożka z Narodowego Instytutu Kardiologii im. Stefana Kardynała Wyszyńskiego – Państwowego Instytutu Badawczego.

  • Adobe Stock

    Puzzle to więcej niż rozrywka

    Układanie puzzli jest przyjemne i satysfakcjonujące, a do tego wspiera rozwój poznawczy, koncentrację i sprawność mózgu. – To jakbym używał mózgu, ale jednocześnie robił sobie przerwę od myślenia – opisuje jeden z miłośników puzzli.

NAJNOWSZE

  • Adobe Stock

    Nastolatki i antykoncepcja

    Sposób zabezpieczania się przed ciążą pozostaje w Polsce tematem tabu, jeśli chodzi o nastolatków jeszcze większym. Nie każdy z nich chce o tym rozmawiać z rodzicami, dlatego w tajemnicy sięga po antykoncepcję. Które metody są najskuteczniejsze, jak działają, opowiada dr Rafał Zadykowicz z Kliniki Położnictwa, Perinatologii, Ginekologii i Rozrodczości w Warszawskim Uniwersytecie Medycznym.

  • Nowy symbol choroby otyłościowej wskazuje na jej złożoność

    Patronat Serwisu Zdrowie
  • Bezpłatne badania w kierunku jaskry w dniach 8-14 marca

  • Implanty ślimakowe wszczepiane nie tylko w obustronnej głuchocie

  • Dzięki inhibitorom JAK możemy uzyskać pełna remisję w NChZJ

  • AdobeStock

    Akcje ratunkowe zostawiają trwały ślad na psychice

    Atak terrorystyczny, po którym do szpitali trafia jednocześnie kilkudziesięciu ciężko rannych, wykolejenie pociągu, katastrofa samolotu czy wreszcie konflikt zbrojny, który przeradza się w regularną, długotrwałą wojnę – to medyczne zdarzenia, na które musimy być przygotowani. Nie tylko organizacyjnie, ale też mentalnie, by w warunkach kryzysu nie poddać się chaosowi, bo to pozwala sprawnie działać, ale też przetrwać emocjonalnie.

  • Choroba kociego pazura

  • Nastolatki śpią gorzej niż kiedykolwiek

Serwisy ogólnodostępne PAP