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

  • Chat to nie lekarz

    Coraz więcej ludzi pyta sztuczną inteligencję o sprawy dotyczące zdrowia. Powody są różne - wygoda, wstyd czy z chęć zaoszczędzenia pieniędzy. Taka praktyka jest jednak niebezpieczna – przestrzegają specjaliści.

  • Adobe Stock

    Prozopagnozja – gdy twarz wygląda jak puzzle

    Dla niektórych osób rozpoznanie czyjejś twarzy, nawet żony czy męża, to trudne i czasochłonne zadanie. Twarz innego człowieka jawi im się nie jako całość, ale jako wiele oddzielnych fragmentów. To objawy tzw. ślepoty twarzy.

  • Adobe Stock

    Mózg nie jest stworzony do odczuwania nieustannego szczęścia

    Ludzki mózg nie ewoluował do tego, by nieustannie odczuwać szczęście. Jest tak zaprojektowany, byśmy przetrwali żywi do jutra. Przez ostatnie 10 tys. lat funkcje mózgu nie zmieniły się bardzo, ale świat wokół już diametralnie. Aby przeżyć, musimy nauczyć się skupiać, w przeciwieństwie do przodków, którzy musieli reagować nawet na najmniejszy szelest. To rozproszenie dawało im szanse przeżyć kolejny dzień – wynika ze spotkania z dr Andersem Hansenem, psychiatrą i popularyzatorem wiedzy o mózgu.

  • PAP/Kalbar

    Silny wiatr wpływa na serce, metabolizm i psychikę

    Silny, porywisty wiatr zwykle traktujemy jak pogodową niedogodność. Przeszkadza w spacerze, potęguje uczucie chłodu, psuje koncentrację. Rzadko myślimy o nim w kategoriach zagrożenia zdrowotnego. Tymczasem badania naukowe coraz wyraźniej pokazują, że wiatr jest czynnikiem środowiskowym, który realnie oddziałuje na organizm człowieka. I nie chodzi wyłącznie o komfort termiczny, ale o serce, metabolizm, gospodarkę hormonalną i funkcjonowanie psychiki.

NAJNOWSZE

  • zdj. ilustracyjne PAP/Jakub Kaczmarczyk

    Kiedy zleca się badania genetyczne

    Badania genetyczne zleca się obecnie w większości przypadków nowotworów złośliwych. A już obowiązkowo, gdy zmiana jest zaawansowana, nieoperacyjna i pacjent ma przerzuty. Ostateczną diagnozę stawia patomorfolog, współpracując z onkogenetykiem – zaznacza prof. dr n. med. Tomasz Stokłosa, kierownik Laboratorium Genetyki Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym.

  • Kartki z kalendarza szczepień

  • Z kanapy na półmaraton, czyli jak sobie zaszkodzić bieganiem

  • Ciało ma swój rytm, uszanuj to

  • Zaawansowane technologie w leczeniu cukrzycy to przełom

  • AdobeStock

    Czerniak długo nie daje objawów, dlatego łatwo go przegapić

    – Znamiona same w sobie nie są niczym niepokojącym. Przeciętnie każdy z nas ma ich ok. 40, usuwanie wszystkich nie ma sensu, z wielu powodów. Dopiero, gdy z jakąś zmianą zaczyna się coś dziać: zmienia kolor, krwawi lub dzieje się z nią coś nietypowego, np. rośnie, ale dość gwałtownie, zauważalnie, zmienia swoją grubość lub kształt – trzeba pokazać ją specjaliście – mówi dermatolog dr Jarosław Czerniecki.

  • Choroby otępienne – badania nad lekiem trwają

  • Red flags w chorobach rzadkich

    Patronat Serwisu Zdrowie

Serwisy ogólnodostępne PAP