U autizmu, loša 'rezidba' neurona dovodi do viška sinapsi

Djeca i tinejdžeri s autizmom imaju usporen proces "obrezivanja" mozga tijekom razvoja u usporedbi sa zdravom djecom, kažu neuroznanstvenici sa Medicinskog centra Sveučilišta Columbia (CUMC). Ovaj sporiji postupak obrezivanja rezultira viškom moždanih sinapsa - točaka na kojima se neuroni međusobno povezuju i komuniciraju.

Studija, objavljena u časopisu Neuron, također je utvrdio da je lijek rapamicin uspio obnoviti normalno sinaptičko obrezivanje i poboljšati autistično ponašanje miševa, čak i nakon pojave simptoma.

Iako rapamicin ima nuspojave koje mogu spriječiti njegovu upotrebu kod osoba s autizmom, "činjenica da možemo vidjeti promjene u ponašanju sugerira da se autizam može i dalje liječiti nakon dijagnoze djeteta, ako nađemo bolji lijek", kaže studija. viši istražitelj, dr. David Sulzer, profesor neurobiologije na CUMC-u.

Tijekom djetinjstva dolazi do eksplozije razvoja sinapsi, posebno u korteksu, regiji koja je uključena u autistična ponašanja; do kasne adolescencije, otprilike polovica ovih kortikalnih sinapsa je orezana. Poznato je da na sinapse utječu mnogi geni povezani s autizmom, a neki istraživači pretpostavljaju da ljudi s autizmom mogu imati više sinapsi.

Za istraživanje je koautor dr. Guomei Tang, docent neurologije na CUMC-u, ispitivao mozak djece s autizmom koja su umrla od drugih uzroka. Trinaest mozgova potjecalo je od djece u dobi od dvije do devet godina, a trinaest mozgova od adolescenata u dobi od 13 do 20 godina. Dvadeset i dva mozga djece bez autizma također su ispitana za usporedbu.

Tang je izmjerio gustoću sinapsi u malom dijelu tkiva u svakom mozgu brojeći broj sitnih bodlji koje se granaju od ovih kortikalnih neurona; svaka se kralježnica sinapsom poveže s drugim neuronom. Otkrila je da je do kasnog djetinjstva gustoća kralježnice opala na polovinu u kontrolnom mozgu, ali samo 16 posto u mozgu osoba s autizmom.

"To je prvi put da je netko tražio i vidio nedostatak rezidbe tijekom razvoja djece s autizmom", rekao je Sulzer, "iako je u starijih pacijenata i miševa u mozgu otkriven manji broj sinapsi u nekim dijelovima mozga s autističnim ponašanjem. "

Istraživači su pronašli tragove koji su mogli prouzročiti nedostatak obrezivanja; autistične dječje moždane stanice bile su ispunjene starim i oštećenim dijelovima i imale su vrlo nedostatak na putu razgradnje poznat kao "autofagija". Stanice koriste autofagiju (grčki izraz koji znači "samojedanje") da bi razgradili vlastite komponente.

Koristeći mišji model, istraživači su defekt obrezivanja pronašli na proteinu zvanom mTOR. Otkrili su da je mTOR preaktivan, moždane stanice gube velik dio sposobnosti "samojedenja". I bez te sposobnosti, mozak miševa bio je loše orezan što je rezultiralo dodatnim sinapsama.

"Iako ljudi obično uče kako učenje zahtijeva stvaranje novih sinapsi", rekao je Sulzer, "uklanjanje neprikladnih sinapsi može biti jednako važno."

Istraživači su uspjeli vratiti normalnu autofagiju i sinaptičko obrezivanje - i preokrenuti autistično ponašanje miševa - liječeći ih rapamicinom, lijekom koji inhibira mTOR. Lijek je bio učinkovit i nakon razvijanja simptoma.

Budući da su velike količine preaktivnog mTOR-a također pronađene u gotovo svim mozgovima bolesnika s autizmom, isti se procesi mogu dogoditi i kod djece s autizmom.

Izvor: Medicinski centar Sveučilišta Columbia