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

    Sposób na wiele ról i jedno życie

    Kobiety wypełniają wiele ról jednocześnie i często są tym przytłoczone. Żyją nieraz w gonitwie, z której trudno im się wyrwać. Tymczasem wcale nie muszą w niej uczestniczyć tylko dlatego, że świat tego oczekuje. Ciało samo się przeciw temu buntuje – zaznacza psycholożka Antonina Dudek-Olejniczak, koordynatorka Poradni Psychologicznej Fundacji Twarze Depresji.

  • Adobe Stock

    Wrażliwi na odrzucenie

    Nie każdy reaguje na krytykę w ten sam sposób. Dla części osób nawet subtelne sygnały dezaprobaty mogą wywołać silny, długotrwały stres emocjonalny. Badacze próbują dziś zrozumieć mechanizmy tego zjawiska.

  • PAP/Paweł Pawłowski

    Czy masaż naprawdę pomaga ciału?

    Jeśli masaż rzeczywiście wpływa na zdrowie, powinno być to widoczne w badaniach - w hormonach, układzie nerwowym, parametrach zapalnych. Tymczasem wyniki publikowane w czasopismach medycznych są dalekie od jednoznaczności. To, co dla pacjenta jest ulgą, dla naukowca bywa trudne do uchwycenia.

  • Adobe Stock

    Śpiączka i stany ograniczonej świadomości

    Nie każdy pacjent, który się nie porusza i nie odpowiada na polecenia, jest całkowicie nieświadomy. Coraz więcej danych naukowych wskazuje, że mózg w stanach ciężkiego uszkodzenia może zachowywać zaskakującą zdolność do wewnętrznej aktywności.

NAJNOWSZE

  • PAP/Leszek Szymański

    Orgazm, czyli zmieniony stan świadomości

    W procesie dochodzenia do orgazmu zachodzą bardzo istotne zmiany w układzie nerwowym. W uproszczeniu, zmniejsza się aktywność mózgu związana ze świadomą kontrolą, a uruchamia ośrodek związany z nagrodą – wyjaśnia prof. Michał Lew-Starowicz, kierownik Kliniki Psychiatrii CMKP.

  • Pacjenci onkologiczni nie wiedzą, że płodność można zabezpieczyć

    Patronat Serwisu Zdrowie
  • Sztuczna inteligencja pomoże przy porodach, ale odpowiedzialność pozostanie po stronie lekarza

    Patronat Serwisu Zdrowie
  • Spadek libido po 50-tce? Są na to sposoby

    Patronat Serwisu Zdrowie
  • Tatuaż z wakacji to ryzyko zakażeń

  • Adobe Stock

    10 rzeczy, których nie wiesz o czerniaku

    Czerniak coraz częściej opisywany jest nie tylko jako nowotwór związany z promieniowaniem UV, lecz także jako choroba środowiska i stylu życia. Badania wskazują na rolę zanieczyszczeń powietrza, chemikaliów, a nawet charakteru pracy zawodowej w kształtowaniu ryzyka zachorowania.

  • Sposób na wiele ról i jedno życie

Serwisy ogólnodostępne PAP