Τρίτη, 26 Αυγούστου 2014.- Τα παιδιά και οι έφηβοι με αυτισμό έχουν πλεόνασμα συνάψεων στον εγκέφαλο, μια περίσσεια που οφείλεται στη μείωση της διαδικασίας κλαδέματος που συμβαίνει στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, σύμφωνα με μελέτη των νευροεπιστημόνων (CUMC), στη Νέα Υόρκη, στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Επειδή οι συνάψεις είναι τα σημεία στα οποία οι νευρώνες συνδέονται και επικοινωνούν μεταξύ τους, μια περίσσεια συνάψεων μπορεί να έχει επιπτώσεις στη λειτουργία του εγκεφάλου, όπως επισημαίνουν οι έρευνες, τα αποτελέσματα των οποίων δημοσιεύονται στο περιοδικό Neuron.
Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ότι η ραπαμυκίνη, ένα φάρμακο που αποκαθιστά αυτό το κλάδεμα, μπορεί να βελτιώσει συμπεριφορές παρόμοιες με τον αυτισμό σε ποντικούς, ακόμα και όταν χορηγείται μετά από αυτές τις συμπεριφορές.
"Αυτό είναι ένα σημαντικό εύρημα που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια νέα θεραπευτική στρατηγική για τον αυτισμό", λέει ο Jeffrey Lieberman, καθηγητής και καθηγητής ψυχιατρικής στο CUMC και διευθυντής του Ψυχιατρικού Ινστιτούτου της Νέας Υόρκης, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Παρά το γεγονός ότι το φάρμακο ραπαμυκίνη έχει παρενέργειες που μπορεί να εμποδίσουν τη χρήση του σε άτομα με αυτισμό, το γεγονός ότι οι μεταβολές στη συμπεριφορά μπορεί να φανεί δείχνει ότι ο αυτισμός μπορεί να είναι ακόμα θεραπεύσιμος μετά από διάγνωση ενός παιδιού, καλύτερη ιατρική, θεωρεί ο κύριος ερευνητής της μελέτης, David Sulzer, καθηγητής Νευροβιολογίας στα Τμήματα Ψυχιατρικής, Νευρολογίας και Φαρμακολογίας στο CUMC.
Κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής ανάπτυξης του εγκεφάλου, εμφανίζεται έκρηξη σχηματισμού συνάψεως στην παιδική ηλικία, ιδιαίτερα στον εγκεφαλικό φλοιό, μια περιοχή που εμπλέκεται σε αυτιστικές συμπεριφορές. αλλά η διαδικασία "κλάδεσης" εξαλείφει περίπου τις μισές από αυτές τις φλοιικές συνάψεις κατά τη διάρκεια της εφηβείας. Οι συνάψεις είναι γνωστό ότι επηρεάζονται από πολλά γονίδια που σχετίζονται με αυτισμό και ορισμένοι ερευνητές έχουν υποθέσει ότι τα άτομα με αυτισμό μπορεί να έχουν περισσότερες συνάψεις.
Για να αποδείξει αυτή την ιδέα, ο συν-συγγραφέας Guomei Tang, επίκουρος καθηγητής νευρολογίας στο CUMC, εξέτασε τους εγκεφάλους των παιδιών με αυτισμό που είχαν πεθάνει από άλλες αιτίες. Δεκατρείς εγκέφαλοι ανήκαν σε παιδιά ηλικίας 2 έως 9 ετών και 13 εγκέφαλοι προήλθαν από παιδιά ηλικίας 13 έως 20 ετών, τα οποία συγκρίθηκαν με 22 εγκεφάλους παιδιών χωρίς αυτισμό.
Ο Δρ Τανγκ μέτρησε την πυκνότητα της συνάψεως σε ένα μικρό τμήμα ιστού σε κάθε εγκέφαλο μετρώντας τον αριθμό των μικρών σπονδυλικών στηλών που διακλαδίζονται από αυτούς τους φλοιώδεις νευρώνες. κάθε μία από τις οποίες συνδέεται με έναν άλλο νευρώνα μέσω μιας συνάψεως. Είδε ότι, στα τέλη της παιδικής ηλικίας, η πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης μειώθηκε κατά το ήμισυ στο μυαλό ελέγχου, αλλά μόνο το 16% στους εγκεφάλους ασθενών με αυτισμό.
"Είναι η πρώτη φορά που κάποιος έχει αναζητήσει και δει μια έλλειψη κλαδέματος κατά την ανάπτυξη παιδιών με αυτισμό", λέει ο Δρ. Sulzer, "αν και έχει εντοπιστεί μικρότερος αριθμός συνάψεων σε ορισμένες περιοχές των εγκεφάλων των ασθενών της προχωρημένης ηλικίας και σε ποντίκια με συμπεριφορές παρόμοιες με τον αυτισμό ».
Επιπλέον, υπήρχαν ενδείξεις για το τι προκάλεσε το ελάττωμα της εγκυμοσύνης στους εγκεφάλους των ασθενών: τα εγκεφαλικά κύτταρα των αυτιστικών παιδιών ήταν γεμάτα με παλιά και κατεστραμμένα μέρη και ήταν πολύ ανεπαρκή σε μια πορεία αποικοδόμησης γνωστή ως «αυτοφαγία». Τα κύτταρα χρησιμοποιούν αυτοφαγία για να υποβαθμίσουν τα συστατικά τους.
Χρησιμοποιώντας μοντέλα ποντικιών με αυτισμό, οι επιστήμονες βρήκαν το ελάττωμα κλάδεμα σε μια πρωτεΐνη που ονομάζεται mTOR, έτσι ώστε όταν είναι υπερκινητικό, τα εγκεφαλικά κύτταρα χάνουν μεγάλο μέρος της ικανότητάς τους να αυτοφαγία. Χωρίς αυτή την ικανότητα, οι εγκέφαλοι των ποντικών περιείχαν περίσσεια συνάψεων. "Αν και οι άνθρωποι συχνά πιστεύουν ότι η μάθηση απαιτεί το σχηματισμό νέων συνάψεων, " υπογραμμίζει ο Sulzer, "η ακατάλληλη εξάλειψη των συνάψεων μπορεί να είναι εξίσου σημαντική".
Οι ερευνητές μπόρεσαν να αποκαταστήσουν την κανονική αυτοφαγία και το συναπτικό κλαδέμα με αναστρέψιμες συμπεριφορές παρόμοιες με τον αυτισμό σε ποντίκια με τη χορήγηση ραπαμυκίνης, ενός φαρμάκου που αναστέλλει την πρωτεΐνη mTOR. Το φάρμακο ήταν αποτελεσματικό ακόμα και όταν χορηγήθηκε σε τρωκτικά μετά την ανάπτυξη αυτιστικής συμπεριφοράς, υποδηλώνοντας ότι αυτή η προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία ασθενών ακόμα και μετά τη διάγνωση της διαταραχής.
Επειδή μεγάλες ποσότητες υπερκινητικού mTOR βρέθηκαν επίσης σε σχεδόν όλους τους εγκεφάλους ασθενών με αυτισμό, οι ίδιες μέθοδοι μπορούν να εμφανιστούν σε παιδιά με αυτισμό. "Αυτό που είναι αξιοσημείωτο με τα ευρήματα - σημειώνει ο Sulzer - είναι ότι εκατοντάδες γονίδια έχουν συνδεθεί με τον αυτισμό, αλλά σχεδόν όλα τα ανθρώπινα υποκείμενα μας είχαν υπερκινητικό mTOR και μειωμένη αυτοφαγία και όλοι φαίνονται να έχουν έλλειψη κλαδέματος. κανονική συναπτική. "
Ο Alan Packer, ανώτερος επιστήμονας στο Ίδρυμα Simons, ο οποίος χρηματοδότησε την έρευνα, θεωρεί τη μελέτη ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της κατανόησης του τι συμβαίνει στον εγκέφαλο των ατόμων με αυτισμό.
"Η σημερινή άποψη είναι ότι ο αυτισμός είναι ετερογενής, με δυνητικά εκατοντάδες γονίδια που μπορούν να βοηθήσουν στην ανάπτυξή του. Αυτό είναι ένα πολύ ευρύ φάσμα, οπότε ο στόχος τώρα είναι να καταλάβουμε πώς αυτές οι εκατοντάδες γονιδίων ομαδοποιούνται σε μικρότερο αριθμό οδών., η οποία θα μας δώσει καλύτερες ενδείξεις για πιθανές θεραπείες », λέει ο Packer.
"Είναι πιθανό ότι η ανίχνευση της δραστηριότητας mTOR και της αυτοφαγίας παρέχει ένα μέσο διάγνωσης ορισμένων χαρακτηριστικών του αυτισμού και η ομαλοποίηση αυτών των οδών θα μπορούσε να βοηθήσει στη θεραπεία της συναπτικής δυσλειτουργίας και της νόσου" καταλήγει αυτός ο ερευνητής.
Πηγή:
Ετικέτες:
Φύλο Σεξουαλικότητα Γλωσσάριο
Επειδή οι συνάψεις είναι τα σημεία στα οποία οι νευρώνες συνδέονται και επικοινωνούν μεταξύ τους, μια περίσσεια συνάψεων μπορεί να έχει επιπτώσεις στη λειτουργία του εγκεφάλου, όπως επισημαίνουν οι έρευνες, τα αποτελέσματα των οποίων δημοσιεύονται στο περιοδικό Neuron.
Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ότι η ραπαμυκίνη, ένα φάρμακο που αποκαθιστά αυτό το κλάδεμα, μπορεί να βελτιώσει συμπεριφορές παρόμοιες με τον αυτισμό σε ποντικούς, ακόμα και όταν χορηγείται μετά από αυτές τις συμπεριφορές.
"Αυτό είναι ένα σημαντικό εύρημα που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια νέα θεραπευτική στρατηγική για τον αυτισμό", λέει ο Jeffrey Lieberman, καθηγητής και καθηγητής ψυχιατρικής στο CUMC και διευθυντής του Ψυχιατρικού Ινστιτούτου της Νέας Υόρκης, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Παρά το γεγονός ότι το φάρμακο ραπαμυκίνη έχει παρενέργειες που μπορεί να εμποδίσουν τη χρήση του σε άτομα με αυτισμό, το γεγονός ότι οι μεταβολές στη συμπεριφορά μπορεί να φανεί δείχνει ότι ο αυτισμός μπορεί να είναι ακόμα θεραπεύσιμος μετά από διάγνωση ενός παιδιού, καλύτερη ιατρική, θεωρεί ο κύριος ερευνητής της μελέτης, David Sulzer, καθηγητής Νευροβιολογίας στα Τμήματα Ψυχιατρικής, Νευρολογίας και Φαρμακολογίας στο CUMC.
Κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής ανάπτυξης του εγκεφάλου, εμφανίζεται έκρηξη σχηματισμού συνάψεως στην παιδική ηλικία, ιδιαίτερα στον εγκεφαλικό φλοιό, μια περιοχή που εμπλέκεται σε αυτιστικές συμπεριφορές. αλλά η διαδικασία "κλάδεσης" εξαλείφει περίπου τις μισές από αυτές τις φλοιικές συνάψεις κατά τη διάρκεια της εφηβείας. Οι συνάψεις είναι γνωστό ότι επηρεάζονται από πολλά γονίδια που σχετίζονται με αυτισμό και ορισμένοι ερευνητές έχουν υποθέσει ότι τα άτομα με αυτισμό μπορεί να έχουν περισσότερες συνάψεις.
Για να αποδείξει αυτή την ιδέα, ο συν-συγγραφέας Guomei Tang, επίκουρος καθηγητής νευρολογίας στο CUMC, εξέτασε τους εγκεφάλους των παιδιών με αυτισμό που είχαν πεθάνει από άλλες αιτίες. Δεκατρείς εγκέφαλοι ανήκαν σε παιδιά ηλικίας 2 έως 9 ετών και 13 εγκέφαλοι προήλθαν από παιδιά ηλικίας 13 έως 20 ετών, τα οποία συγκρίθηκαν με 22 εγκεφάλους παιδιών χωρίς αυτισμό.
Ο Δρ Τανγκ μέτρησε την πυκνότητα της συνάψεως σε ένα μικρό τμήμα ιστού σε κάθε εγκέφαλο μετρώντας τον αριθμό των μικρών σπονδυλικών στηλών που διακλαδίζονται από αυτούς τους φλοιώδεις νευρώνες. κάθε μία από τις οποίες συνδέεται με έναν άλλο νευρώνα μέσω μιας συνάψεως. Είδε ότι, στα τέλη της παιδικής ηλικίας, η πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης μειώθηκε κατά το ήμισυ στο μυαλό ελέγχου, αλλά μόνο το 16% στους εγκεφάλους ασθενών με αυτισμό.
"Είναι η πρώτη φορά που κάποιος έχει αναζητήσει και δει μια έλλειψη κλαδέματος κατά την ανάπτυξη παιδιών με αυτισμό", λέει ο Δρ. Sulzer, "αν και έχει εντοπιστεί μικρότερος αριθμός συνάψεων σε ορισμένες περιοχές των εγκεφάλων των ασθενών της προχωρημένης ηλικίας και σε ποντίκια με συμπεριφορές παρόμοιες με τον αυτισμό ».
Επιπλέον, υπήρχαν ενδείξεις για το τι προκάλεσε το ελάττωμα της εγκυμοσύνης στους εγκεφάλους των ασθενών: τα εγκεφαλικά κύτταρα των αυτιστικών παιδιών ήταν γεμάτα με παλιά και κατεστραμμένα μέρη και ήταν πολύ ανεπαρκή σε μια πορεία αποικοδόμησης γνωστή ως «αυτοφαγία». Τα κύτταρα χρησιμοποιούν αυτοφαγία για να υποβαθμίσουν τα συστατικά τους.
Χρησιμοποιώντας μοντέλα ποντικιών με αυτισμό, οι επιστήμονες βρήκαν το ελάττωμα κλάδεμα σε μια πρωτεΐνη που ονομάζεται mTOR, έτσι ώστε όταν είναι υπερκινητικό, τα εγκεφαλικά κύτταρα χάνουν μεγάλο μέρος της ικανότητάς τους να αυτοφαγία. Χωρίς αυτή την ικανότητα, οι εγκέφαλοι των ποντικών περιείχαν περίσσεια συνάψεων. "Αν και οι άνθρωποι συχνά πιστεύουν ότι η μάθηση απαιτεί το σχηματισμό νέων συνάψεων, " υπογραμμίζει ο Sulzer, "η ακατάλληλη εξάλειψη των συνάψεων μπορεί να είναι εξίσου σημαντική".
Οι ερευνητές μπόρεσαν να αποκαταστήσουν την κανονική αυτοφαγία και το συναπτικό κλαδέμα με αναστρέψιμες συμπεριφορές παρόμοιες με τον αυτισμό σε ποντίκια με τη χορήγηση ραπαμυκίνης, ενός φαρμάκου που αναστέλλει την πρωτεΐνη mTOR. Το φάρμακο ήταν αποτελεσματικό ακόμα και όταν χορηγήθηκε σε τρωκτικά μετά την ανάπτυξη αυτιστικής συμπεριφοράς, υποδηλώνοντας ότι αυτή η προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία ασθενών ακόμα και μετά τη διάγνωση της διαταραχής.
Επειδή μεγάλες ποσότητες υπερκινητικού mTOR βρέθηκαν επίσης σε σχεδόν όλους τους εγκεφάλους ασθενών με αυτισμό, οι ίδιες μέθοδοι μπορούν να εμφανιστούν σε παιδιά με αυτισμό. "Αυτό που είναι αξιοσημείωτο με τα ευρήματα - σημειώνει ο Sulzer - είναι ότι εκατοντάδες γονίδια έχουν συνδεθεί με τον αυτισμό, αλλά σχεδόν όλα τα ανθρώπινα υποκείμενα μας είχαν υπερκινητικό mTOR και μειωμένη αυτοφαγία και όλοι φαίνονται να έχουν έλλειψη κλαδέματος. κανονική συναπτική. "
Η διαδρομή mTOR
Κατά την άποψή του, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι πολλά, ίσως τα περισσότερα από τα γονίδια μπορούν να συγκλίνουν σε αυτό το μονοπάτι mTOR / αυτοφαγίας. "Η υπερδραστική μείωση του mTOR και της αυτοφαγίας μπορεί να είναι ένα κοινό χαρακτηριστικό του αυτισμού", συνοψίζει τον εμπειρογνώμονα.Ο Alan Packer, ανώτερος επιστήμονας στο Ίδρυμα Simons, ο οποίος χρηματοδότησε την έρευνα, θεωρεί τη μελέτη ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της κατανόησης του τι συμβαίνει στον εγκέφαλο των ατόμων με αυτισμό.
"Η σημερινή άποψη είναι ότι ο αυτισμός είναι ετερογενής, με δυνητικά εκατοντάδες γονίδια που μπορούν να βοηθήσουν στην ανάπτυξή του. Αυτό είναι ένα πολύ ευρύ φάσμα, οπότε ο στόχος τώρα είναι να καταλάβουμε πώς αυτές οι εκατοντάδες γονιδίων ομαδοποιούνται σε μικρότερο αριθμό οδών., η οποία θα μας δώσει καλύτερες ενδείξεις για πιθανές θεραπείες », λέει ο Packer.
"Είναι πιθανό ότι η ανίχνευση της δραστηριότητας mTOR και της αυτοφαγίας παρέχει ένα μέσο διάγνωσης ορισμένων χαρακτηριστικών του αυτισμού και η ομαλοποίηση αυτών των οδών θα μπορούσε να βοηθήσει στη θεραπεία της συναπτικής δυσλειτουργίας και της νόσου" καταλήγει αυτός ο ερευνητής.
Πηγή:
