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/DimaBerlin

    O nastolatkach, które nie przechodzą buntu

    Są dzieci, które okres nastoletni przechodzą w miarę spokojnie: nie sprawiają większych trudności wychowawczych, nie przeciwstawiają się, nie krzyczą, nie kłócą się z rodzicami. Jednak nie dajmy się zwieźć, że taki współpracujący nastolatek, nie przeżywa żadnych trudności. O tym jak odróżnić, że młody człowiek jest już na tyle dojrzały, że zdrowo konfrontuje się z rzeczywistością, a kiedy ta cisza i układność powinna nas niepokoić, mówi psycholożka dziecięca Ewa Bensz-Smagała z Katedry Psychologii Akademii Górnośląskiej im. W. Korfantego w Katowicach, założycielka Gabinetu Lucky Mind.

  • Sztuczna inteligencja, psychodeliki i personalizacja leczenia to najbliższa przyszłość psychiatrii

    Psychiatria stoi w obliczu wielu zmian, przyszłość tej dziedziny zarówno w Polsce, jak i na świecie kształtują nowe technologie, innowacyjne metody leczenia i rosnące zrozumienie ludzkiego umysłu, a wszystko w cieniu AI. Co czeka nas w nadchodzących latach?

  • AdobeStock

    Marzenie o lataniu

    Dziś, aby zostać pilotem nie trzeba już spełniać tak rygorystycznych wymagań zdrowotnych, jak kiedyś. Można np. nosić okulary, co jeszcze kilka lat temu już na wstępie dyskwalifikowało kandydata. Chyba, że chce się zostać pilotem odrzutowca, wtedy w grę nie wchodzą żadne zdrowotne kompromisy.

  • Adobe Stock

    Czatboty mogą zaszkodzić – szczególnie młodym

    Czaty oparte na sztucznej inteligencji nierzadko zastępują kontakty z ludźmi – są stworzone tak, że naśladują empatię, człowieczeństwo i silnie angażują w rozmowę. Ta iluzja bywa jednak niebezpieczną pułapką.

NAJNOWSZE

  • Adobe

    Hipotermia, czyli jak zabija zimno

    Mróz to nie tylko zimne dłonie i parujące oddechy — to także poważne wyzwanie dla mechanizmów biologicznych, które bezustannie walczą o utrzymanie ciepła wewnętrznego. W obliczu prognoz meteorologicznych zapowiadających największe uderzenie zimna w tym sezonie, warto pamiętać, jak ogromnym zagrożeniem jest hipotermia. 

  • Uwaga na opalanie! Z solarium lepiej ostrożnie

  • Czy glony zagrażają ludziom?

  • O nastolatkach, które nie przechodzą buntu

  • Medycyna 2025: od immunologii po sztuczną inteligencję

  • Adobe

    Piąty typ cukrzycy

    Cukrzyca nie zawsze jest chorobą nadmiaru. Czasem jej źródłem jest długotrwały brak wartościowego pożywienia. Cukrzyca typu 5, oficjalnie uznana w 2025 roku, pokazuje, że niedożywienie może trwale uszkadzać trzustkę i prowadzić do zaburzeń metabolizmu glukozy.

  • NFZ: gdzie się leczyć podczas świąt

  • Czatboty mogą zaszkodzić – szczególnie młodym

Serwisy ogólnodostępne PAP