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 WIĘCEJ

  • AdobeStock

    Jak radzić sobie z niepokojem wywołanym działaniami wojennymi

    Wojna, która toczy się tak blisko, ma prawo nas przerażać. Choć przez minione miesiące nieco się z nią oswoiliśmy, to wtargnięcie dronów w polską przestrzeń powietrzną u niektórych na nowo rozbudziło uczucie zagrożenia. Przypominamy fragmenty wywiadu z Izabelą Barton-Smoczyńską, psychologiem-traumatologiem z Centrum Terapii Dialog przeprowadzony tuż po rozpoczęciu wojny z Ukrainą.

  • Adobe

    Ruszaj się, ale zdrowo i bezpiecznie

    Początek jesieni to czas, gdy wiele osób postanawia „wziąć się za siebie”. Lato minęło, dni stają się krótsze, a chłodniejsze powietrze zachęca do spacerów, biegania czy wizyt na siłowni. To świetny moment, by zacząć regularnie się ruszać – wysiłek fizyczny poprawia kondycję, wzmacnia odporność i działa korzystnie na nastrój, szczególnie w okresie jesiennego spadku energii. Trzeba jednak pamiętać, że każdy ruch niesie ze sobą także pewne zagrożenia. Warto wiedzieć, jak się do niego przygotować, by korzyści nie przysłoniły kontuzje czy nagłe problemy zdrowotne.

  • AdobeStock

    Agresja zaczyna się od słów

    Agresja wobec personelu medycznego niemal zawsze zaczyna się od słów – wulgaryzmów, gróźb, presji, by wystawili receptę czy zwolnienie. Trzeba zacząć od uświadamiania, że każda agresja wobec medyków jest niedopuszczalna. Tylko tak można zacząć budować granice przyzwolenia dla zła, jakie z tej agresji wynika.

  • AdobeStock

    Bądź wdzięczny, a będziesz żył dłużej

    Naukowcy udowadniają, że odczuwanie wdzięczności ma realny wpływ nie tylko na szczęście, pozytywne relacje międzyludzkie, radzenie sobie z przeciwnościami, ale też na zdrowie psychiczne i fizyczne, a nawet… na długość życia.

NAJNOWSZE

  • Adobe

    Szkliwiak bywa złośliwy

    Choć nazwa może sugerować zwykły problem stomatologiczny, szkliwiak jest jednym z bardziej zagadkowych nowotworów żuchwy i szczęki. Mimo, że rzadko daje przerzuty, jest bardzo niszczycielski. Powstaje z komórek, które pierwotnie mają budować szkliwo zębów. Najczęściej rośnie powoli i bezboleśnie, przez co bywa wykrywany przypadkiem, na przykład podczas rutynowego zdjęcia rentgenowskiego, gdy jest już bardzo późno.

  • Kolonoskopia – praca domowa dla pacjenta

    Patronat Serwisu Zdrowie
  • Wyzwania medycyny: poprzeczne zapalenie rdzenia

  • XXI Kongres Polskiego Towarzystwa Gastroenterologii

    Patronat Serwisu Zdrowie
  • Dzieci potrzebują zabawy na dworze

  • AdobeStock

    Ograniczenie sprzedaży alkoholu służy ochronie tych, którzy mają problem

    „Każde ograniczenie sprzedaży alkoholu służy ochronie osób, które go nadużywają. W Warszawie to się nie udało, bo najwyraźniej przeważyły względy finansowe. Trudno to zrozumieć” – tak wprowadzenie pilotażu takiego ograniczenia tylko w dwóch dzielnicach Warszawy: Śródmieściu i Pradze Północ skomentował dr Bohdan Woronowicz, specjalista ds. uzależnień.

  • Przeszczepienie szpiku – ratunek nie tylko w nowotworze krwi

  • Paradontoza - zabójca zębów

Serwisy ogólnodostępne PAP