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

  • Pixabay

    Ratownicy i mundurowi też mogą potrzebować wsparcia

    Osoby, które zawodowo pomagają innym, często same potrzebują pomocy. Tymczasem w środowisku służb mundurowych i ratownictwa medycznego wciąż silny jest mit „twardziela”, a rozmowa o trudnościach bywa niesłusznie utożsamiana ze słabością. O infolinii dedykowanej funkcjonariuszom rozmawiamy z Magdaleną Wrzesień, psycholożką oraz koordynatorką Centrum Wsparcia dla Osób Dorosłych w Kryzysie Psychicznym prowadzonym przez Fundację Itaka.

  • Pixabay

    Posiłki z rodziną działają na dzieci jak parasol ochronny

    Tam, gdzie rodziny jedzą razem posiłki, głębokie kryzysy i uzależnienia zdarzają się rzadziej. Wieloletnie badania socjologiczne i medyczne wykazują, że wspólne śniadania, obiady czy kolacje działają jak naturalny bufor ochronny przed zachowaniami ryzykownymi.

  • AdobeStock

    Osiem dobrych powodów, by więcej chodzić

    „Proszę codziennie zrobić o tysiąc kroków więcej” – takie zalecenie możemy usłyszeć od lekarza. Prezes Polskiego Towarzystwa Lipidologicznego prof. Maciej Banach zapowiada, że konkretna liczba kroków znajdzie się w zaleceniach dotyczących niefarmakologicznego postępowania u pacjentów z zaburzeniami lipidowymi. Jak pokazują najnowsze badania, nie trzeba od razu osiągać 10 tys. kroków dziennie. Już niewielkie zwiększenie codziennej aktywności wiąże się z korzyściami dla układu krążenia i metabolizmu, a także z niższym ryzykiem depresji, demencji i przedwczesnego zgonu.

  • Piotr Werewka/PAP

    Prawa półkula mózgu zaczyna dominować

    Współczesny świat wymusza częstsze używanie prawej półkuli mózgu, która odpowiada za odbiór emocji, kreatywność i przetwarzanie informacji na większym poziomie ogólności. A mózg do harmonijnego rozwoju potrzebuje różnorodnych bodźców, nie tylko wąskiej aktywności – zaznacza dr hab. n. hum. Jolanta Panasiuk, językoznawczyni, neurologopedka, prof. Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie i Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie.

NAJNOWSZE

  • Adobe Stock

    Aktywny kanapowiec – nie chodzi tylko o ćwiczenia

    Siedzenie przez wiele godzin może szkodzić nawet osobom aktywnym fizycznie. To, że grafik obejmuje nawet kilka treningów w tygodniu, ale potem nie wstajemy od biurka albo z kanapy może ograniczać pozytywne efekty płynące z ćwiczeń. Naukowcy wciąż badają te zależności, ale dalecy są od jednoznacznego wskazania liczby godzin, która „zaczyna już szkodzić”.

  • Czy te warzywa mogą szkodzić?

  • Zwłóknienie wątroby dotyka już młode osoby

  • Coraz więcej udarów mózgu u młodych

  • Alergia nie kończy się wraz z latem

  • PAP/Bartłomiej Zborowski

    Wczesna nauka czytania rozwija mózg i przygotowuje do wyzwań

    Wczesna nauka czytania daje dziecku poczucie sprawczości, mocy i pewności siebie, dzięki czemu lepiej radzi sobie ono z wyzwaniami w późniejszym życiu szkolnym – uważa prof. Jagoda Cieszyńska-Rożek z Centrum Metody Krakowskiej.

  • Grypa po zaszczepieniu już nie tak straszna

  • Demencja pozbawia apetytu

Serwisy ogólnodostępne PAP