Istraživanje miša otkrilo je da autizam može biti više od pukog poremećaja mozga
Poremećaji iz spektra autizma (ASD) smatrani su prvenstveno poremećajima mozga, ali novo istraživanje na miševima sugerira da deficit u perifernim osjetnim neuronima može pridonijeti sindromu.
Nalaz je rezultat studije na miševima koja je utvrdila da deficiti u perifernim živcima igraju ulogu u oštećenim socijalnim interakcijama i ponavljajućem ponašanju. Periferni živci nalaze se kroz udove, znamenke i druge dijelove tijela i prenose senzorne informacije mozgu. Važni su za komunikaciju osjetilnih informacija u cijelom tijelu.
Istraživači sada vjeruju da zahvaćenost živaca i disfunkcija mozga utječu na način na koji se percipira dodir, kao i anksioznost i socijalne abnormalnosti.
"Temeljna pretpostavka bila je da je ASD isključivo bolest mozga, ali otkrili smo da to možda neće uvijek biti slučaj", rekao je stariji autor dr. David Ginty, profesor neurobiologije na Harvard Medical School i Howard Hughes Medical Institutski istražitelj.
"Napredak u genetici miša omogućio nam je proučavanje gena povezanih s ASD mijenjajući ih samo u određenim vrstama živčanih stanica i proučavajući učinke."
U novom istraživanju istraživači su ispitivali učinke genskih mutacija za koje je poznato da su povezane s ASD-om na ljude.
Posebno su se usredotočili na Mecp2, koji uzrokuje Rettov sindrom, poremećaj koji je često povezan s ASD-om, i Gabrb3, koji je također uključen u ASD. Pogledali su i dva druga gena povezana s ponašanjem sličnim ASD-u.
Smatra se da su ti geni neophodni za normalnu funkciju živčanih stanica, a prethodne studije povezale su ove mutacije s problemima sa sinaptičkom funkcijom - kako neuroni međusobno komuniciraju.
"Iako znamo o nekoliko gena povezanih s ASD-om, izazov i glavni cilj bio je pronaći gdje se u živčanom sustavu javljaju problemi", kaže Ginty.
"Stvarajući miševe koji imaju ove mutacije samo u perifernim osjetnim neuronima, koji otkrivaju lagane podražaje na dodir koji djeluju na kožu, pokazali smo da su mutacije nužne i dovoljne za stvaranje miševa s abnormalnom preosjetljivošću na dodir."
Istražitelji su izmjerili kako su miševi reagirali na podražaje na dodir, poput laganog napuhavanja zraka na leđima, i testirali mogu li razlikovati objekte različitih tekstura.
Miševi s mutacijama gena ASD samo u svojim osjetnim neuronima pokazivali su pojačanu osjetljivost na podražaje na dodir i nisu mogli razlikovati teksture. Prijenos živčanih impulsa između neurona osjetljivih na dodir u koži i neurona leđne moždine koji prenose dodirne signale u mozak također je bio abnormalan.
Zajedno, ovi rezultati pokazuju da miševi s mutacijama gena povezanih s ASD imaju nedostatke u taktilnoj percepciji.
Sljedeći su istražitelji ispitivali anksioznost i socijalne interakcije kod miševa pomoću utvrđenih testova promatrajući koliko su miševi izbjegavali biti na otvorenom i koliko su komunicirali s miševima koje nikada prije nisu vidjeli.
Iznenađujuće, životinje s mutacijama gena ASD samo u perifernim osjetnim neuronima pokazale su pojačanu anksioznost i manje su komunicirale s drugim miševima.
"Koliko blisko ta ponašanja oponašaju anksioznost viđenu kod ASD-a kod ljudi, za raspravu je", rekao je Ginty, "ali u našem su području to dobro utvrđene mjere onoga što smatramo anksioznim ponašanjem i deficitima socijalne interakcije."
"Ključni aspekt ovog rada je da smo pokazali da taktilna, somatosenzorna disfunkcija doprinosi deficitima u ponašanju, nečemu što prije nije viđeno", rekao je Ginty. "U ovom je slučaju taj deficit anksioznost i problemi sa socijalnim interakcijama."
Međutim, u ovom trenutku nije jasno kako problemi s obradom osjeta dodira dovode do anksioznosti i socijalnih problema.
"Na temelju naših otkrića, mislimo da miševi s tim mutacijama gena povezanih s ASD imaju glavni nedostatak u" preklopniku glasnoće "u svojim perifernim osjetnim neuronima", rekla je prva autorica Lauren Orefice. U osnovi, kaže ona, glasnoća je u tim neuronima pojačana do kraja, što dovodi do toga da životinje osjećaju dodir na pretjeranoj, povišenoj razini.
"Mislimo da na isti način djeluje kod ljudi s ASD-om", rekao je Ginty.
"Osjet dodira važan je za posredovanje u našoj interakciji s okolinom i za način na koji se krećemo svijetom oko sebe", rekao je Orefice.
"Nenormalan osjećaj dodira samo je jedan aspekt ASD-a, i iako ne tvrdimo da ovo objašnjava sve patologije viđene kod ljudi, nedostaci u obradi dodira mogu pomoći u objašnjenju nekih ponašanja uočenih kod pacijenata s ASD-om."
Istražitelji sada traže pristupe koji bi mogli smanjiti "volumen" na normalnu razinu u perifernim osjetnim neuronima, uključujući genetski i farmaceutski pristup.
Izvor: Cell Press / EurekAlert
