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

  • PAP/Jacek Turczyk

    Mizofonia – gdy chrząkanie czy mlaskanie wywołuje wściekłość

    U blisko 5 proc. populacji wytwarzane przez inne osoby naturalne dźwięki, takie jak odchrząkiwanie, odgłosy jedzenia, głośniejsze oddychanie czy pociąganie nosem powodują złość, czasami nawet wściekłość. Tak objawia się mizofonia – znana od ok. dwóch dekad i nadal nie do końca rozumiana przypadłość. Dotkniętym nią osobom z pomocą przychodzi głównie terapia poznawczo-behawioralna.

  • PAP/Adam Warżawa

    Co dzieje się z ciałem podczas oglądania meczów MŚ w środku nocy?

    Wiele osób zarywa noce, aby obejrzeć Mistrzostwa Świata FIFA 2026 – według ekspertów można stracić nawet 275 godzin snu z powodu meczów rozgrywanych późno w nocy, a często towarzyszyć temu będzie mnóstwo adrenaliny i emocji. Lekarze ostrzegają, że częste nieprzespane noce, stres, nadmierne spożycie kofeiny i niezdrowe przekąski mogą wpływać na samopoczucie zarówno fizyczne, jak i psychiczne, zwłaszcza u osób z chorobami przewlekłymi.

  •  PAP/Andrzej Grygiel

    FND nie jest „urojoną chorobą”

    Zespół czynnościowy układu nerwowego, określany skrótem FND, to zaburzenie, w którym mózg nieprawidłowo steruje ruchem, czuciem lub innymi funkcjami, mimo że jego struktura pozostaje nieuszkodzona. Najnowsze badania epidemiologiczne pokazują, że zaburzenie to dotyka setek tysięcy pacjentów, a jego objawy są realne i często bardzo obciążające – choć przez lata pozostawało niedoszacowane i błędnie rozumiane. 

  • PAP/Michał Zieliński

    Czy turbiny wiatrowe szkodzą zdrowiu?

    W Polsce, podobnie jak w innych regionach Europy i świata, rośnie liczba elektrowni wiatrowych, które zmieniają krajobraz i przede wszystkim emitują specyficzny dźwięk. Na szczęście badania pokazują, że nie ma zagrożeń dla zdrowia, choć może istnieć ryzyko pewnego dyskomfortu.

NAJNOWSZE

  • Adobe Stock

    Chromanie przestankowe i inne objawy niedokrwienia

    Chromanie przestankowe jest jednym z najbardziej charakterystycznych objawów miażdżycy kończyn dolnych, ale nie jedynym. Coraz więcej danych wskazuje, że spektrum objawów niedokrwienia jest znacznie szersze, niż przyjmowano w klasycznych opisach klinicznych.

  • Czad bywa niebezpieczny także latem

  • Mizofonia – gdy chrząkanie czy mlaskanie wywołuje wściekłość

  • Czy pojęcie mniejszość seksualna jest pojęciem adekwatnym?

  • Sport, pasja i zdrowie. Startuje turniej dla dzieci z cukrzycą

  • AdobeStock

    Upały są obciążeniem dla serca

    Ekspozycja na wysokie temperatury nie tylko zwiększa ryzyko wyczerpania cieplnego i udaru cieplnego, ale może również stanowić szczególne obciążenie dla zdrowia serca. Zmusza je do cięższej pracy, nadmiernie eksploatuje układ sercowo-naczyniowy, a tym samym podnosi ryzyko zawałów serca, arytmii (nieregularnego bicia serca) i niewydolności serca.

  • Etykieta to „dowód tożsamości” produktu. Zdrowo wiedzieć, co kryje w sobie

  • Centrum Symulacji Medycznych WUM – reanimacja w świecie wirtualnym?

Serwisy ogólnodostępne PAP