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

  • zdj.PAP/P.Werewka

    Gdy dziecko przeżywa kryzys, cierpi cała rodzina

    Liczba dzieci i nastolatków, które potrzebują specjalistycznej pomocy psychiatrycznej, wzrosła w ostatnich kilku latach blisko czterokrotnie. „Nie możemy zapominać, że za każdą taką liczbą kryje się konkretne dziecko, jego historia, jego cierpienie, a także cierpienie najbliższych, którzy są z nim związani. Oni też wymagają zaopiekowania” – zwraca uwagę dr n. med. Aleksandra Lewandowska, konsultantka krajowa ds. psychiatrii dzieci i młodzieży.

  • Piotr Werewka/PAP

    Wirtualne życie nastolatków w liczbach

    Wiele publicznych instytucji, które m.in. zajmują się analizą zjawisk dotyczących przemocy zwraca uwagę, że młodzież doświadcza jej na różne sposoby, także w świecie wirtualnym. Cyberprzemoc dotyczy blisko połowy nastolatków, choć co piąty nie do końca umie ją rozpoznać. Ponad połowa rodziców jest przekona, że nie dotyczy ona ich dziecka.

  • PAP/Marcin Obara

    Ataki w szkołach – brak uwagi i wsparcia ze strony dorosłych

    Ataki, które miały miejsce w ostatnich dniach, nakręcają spiralę paniki: rodzice przekazują sobie filmiki z ostrzeżeniami o „krwawym piątku” i nie puszczają dzieci do szkoły, nastolatki spekulują, gdzie dojdzie do następnego ataku. Tymczasem minie jeszcze wiele czasu nim dowiemy się, co było przyczyną tych zdarzeń. Musimy liczyć się z tym, że każde z nich mogło mieć inną przyczynę: brak zrozumienia, odrzucenie, chęć zaistnienia, czy wreszcie niezauważone zaburzenia. W każdym przypadku stoją za tym jakieś niezaspokojenie potrzeby i brak wsparcia.

  • AdobeStock

    Rozmawiaj i bądź obok – to najlepszy sposób, na opanowanie strachu po atakach w szkole

    Tragiczne zdarzenia, jakie miały miejsce w ostatnich dniach w szkołach, wśród wielu uczniów wywołały strach i niepokój. W takiej sytuacji rolą dorosłych jest być dla nich wsparciem. Podstawą jest spokojna rozmowa i wysłuchanie.

NAJNOWSZE

  • PAP/Radek Pietruszka

    Szpiku nie pobiera się z kręgosłupa i można mieć tatuaże, czyli jak odmłodzić bazę dawców

    Baza potencjalnych dawców szpiku, ratującego życie nie tylko w chorobach nowotworowych krwi, nieuchronnie się starzeje. Coraz więcej osób opuszcza rejestr, głównie z powodu osiągnięcia określonego wieku. Jak temu wyzwaniu sprostać w kolejnych latach? Eksperci odpowiadają: rozprawiać się z mitami i mówić językiem młodych, bo to od nich w dużej mierze zależy, czy pacjent znajdzie „bliźniaka genetycznego” i dostanie drugie życie.

  • Gdy dziecko przeżywa kryzys, cierpi cała rodzina

  • Neofobia żywieniowa, czyli „nie, dziękuję”

  • Wirtualne życie nastolatków w liczbach

  • Ataki w szkołach – brak uwagi i wsparcia ze strony dorosłych

  • AdobeStock

    Uwaga! Pleśń

    Zarodniki grzybów pleśniowych wdychamy każdego dnia, a ich niewidoczne gołym okiem toksyny mogą trafiać do organizmu wraz z żywnością. Pleśń może wywoływać alergie, nasilać astmę, a niektóre gatunki powodują groźne zakażenia. Największym błędem jest jednak traktowanie wszystkich pleśni jako jednakowo niebezpiecznych. O ryzyku decydują między innymi gatunek grzyba, droga kontaktu i stan zdrowia człowieka.

  • Żywieniowy jet-lag czyli zmiany pory posiłków a zdrowie

  • Miechunka – mały owoc o dużych możliwościach

Serwisy ogólnodostępne PAP