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

    Blue Monday – szkodliwy mit

    Miejska legenda głosi, że w trzeci poniedziałek stycznia przypada najbardziej depresyjny dzień w roku. To mit wymyślony na potrzeby marketingu. Jednak warto zwracać uwagę na tzw. depresję sezonową.

  • Adobe

    Jak lit ratuje mózg

    Jeszcze do niedawna lit kojarzył się głównie z psychiatrią i leczeniem choroby afektywnej dwubiegunowej. Dziś coraz częściej pojawia się w kontekście demencji i choroby Alzheimera. Najnowsze badania sugerują, że jego niedobór może mieć związek z neurodegeneracją i starzeniem się mózgu. W nadmiarze może jednak szkodzić m.in. nerkom i tarczycy.

  • AdobeStock

    Jak wspierać nastolatka, który dowiaduje się o myślach samobójczych kolegi

    Dla nastolatka informacja, że jego kolega czy koleżanka chce odebrać sobie życie, jest bardzo obciążająca. Nie możemy zostawić go samego z tą informacją, ale też musimy mu wytłumaczyć, że ujawnienie komuś dorosłemu tego problemu jest rozwiązaniem, a nie zdradą zaufania – mówi Lucyna Kicińska, ekspertka Polskiego Towarzystwa Suicydologicznego i wiceprezeska Fundacji Życie Warte Jest Rozmowy.

  • AdobeStock

    Jak nastolatek może wpierać rówieśnika, który ma myśli samobójcze.

    30 proc. dzieciom z klas siódmych rówieśnik zwierzył się z myśli samobójczych. Zobowiązane obietnicą utrzymania tajemnicy nie proszą o pomoc, same próbują
    rozwiązać tę sytuację, nawet jeśli to ich przerasta, bo nie wiedzą jak postąpić. Dlatego tak ważne jest, by rozmawiać z dziećmi o kryzysie psychicznym, o pierwszej pomocy emocjonalnej i wsparciu rówieśniczym.

NAJNOWSZE

  • Adobe

    Zimno. Co naprawdę dzieje się w ciele, gdy spada temperatura

    Gdy temperatura spada, organizm nie mierzy jej jak termometr. Zamiast tego reaguje na zmiany energii cieplnej, uruchamiając wyspecjalizowane receptory i sieci nerwowe. To dzięki nim chłód staje się świadomym odczuciem — a czasem także sygnałem zagrożenia.

  • Grypa się rozkręca

  • Jak wspierać nastolatka, który dowiaduje się o myślach samobójczych kolegi

  • Czy gry internetowe mogą uzależniać?

  • Jak nastolatek może wpierać rówieśnika, który ma myśli samobójcze.

  • Adobe Stock

    Blue Monday – szkodliwy mit

    Miejska legenda głosi, że w trzeci poniedziałek stycznia przypada najbardziej depresyjny dzień w roku. To mit wymyślony na potrzeby marketingu. Jednak warto zwracać uwagę na tzw. depresję sezonową.

  • Jak lit ratuje mózg

  • Bez tłuszczu nie ma zdrowia

Serwisy ogólnodostępne PAP