Genetske spremembe, povezane z avtizmom
Nova raziskava razkriva, kako genetske različice spreminjajo možgane in spreminjajo vedenje.
Ugotovitve dajejo nov vpogled v to, kako lahko genetske različice povečajo tveganje za avtizem.
Znanstveniki so skupaj s slikanjem možganov in genetskim detektivom ugotovili, kako genetske različice preoblikujejo možgane.
Raziskava preiskovalcev iz UCLA in Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior je objavljena v spletni izdaji Znanost Translacijska medicina.
"To je ključni del sestavljanke, ki smo jo iskali," je dejal glavni preiskovalec dr. Daniel Geschwind.
"Zdaj lahko začnemo razkrivati skrivnost, kako geni preuredijo možgansko vezje ne samo pri avtizmu, temveč tudi pri mnogih sorodnih nevroloških motnjah."
Ekipa UCLA je natančno preučila razlike v možganski povezanosti in delovanju, ki izhajajo iz dveh oblik gena CNTNAP2, od katerih ena povečuje tveganje za avtizem.
Prejšnje študije Geschwind in drugi so pokazale, da je gen najbolj aktiven med razvojem možganov v čelnem režnju. Regija je močno vključena v učenje, ki je pri avtističnih otrocih pogosto moteno.
Sumijoč, da bi CNTNAP2 lahko vplival na možgansko aktivnost, so raziskovalci uporabili funkcijsko slikanje z magnetno resonanco (fMRI) za skeniranje možganov 32 otrok, ko so opravljali učne naloge.
Polovica otrok je imela avtizem, polovica pa ne.
Cilj ekipe je bil izmeriti moč različnih komunikacijskih poti v različnih predelih možganov, ko so se medsebojno povezovale.
Slike fMRI so navdušile znanstvenike - in potrdile njihov sum.
Ne glede na diagnozo so otroci z različico tveganja pokazali ločene možgane. Čelni reženj je bil preveč povezan sam s seboj in slabo povezan z ostalim možganom. Komunikacija z zadnjim delom možganov je bila še posebej zmanjšana.
"Zdi se, da se pri otrocih, ki nosijo gen tveganja, sprednji del možganov večinoma govori sam s seboj," je pojasnila prva avtorica Ashley Scott-Van Zeeland.
"Z drugimi deli možganov ne komunicira toliko in nima dolgoročnih povezav z zadnjim delom možganov."
Glede na različico CNTNAP2, ki jo je imel otrok, so raziskovalci opazili tudi razliko v povezljivosti med levo in desno stranjo možganov. Pri večini ljudi leva stran obdeluje funkcije, povezane z jezikom, kot sta govor in razumevanje.
Pri otrocih z ne-tveganim genom so komunikacijske poti v čelnem režnju močneje povezane z levo stranjo možganov.
Pri otrocih z različico tveganja so komunikacijske poti v sprednjem režnju bolj povezane na obe strani možganov. Nenavadna simetrija kaže, da genska varianta preoblikuje povezave v možganih, kar morda pojasnjuje, zakaj je ta različica CNTNAP2 povezana z zapoznelim govorom.
"Videli smo, da če imate različico tveganja, imajo vaši možgani motene aktivacijske vzorce, ne glede na to, ali ste bili diagnosticirani v avtizmu ali ne," je pojasnila glavna raziskovalka Susan Bookheimer.
"Sumimo, da ima CNTNAP2 pomembno vlogo pri ožičenju nevronov na sprednji strani možganov in da različica tveganja posega v ta proces."
Z izboljšanjem razumevanja razmerja med geni, možgani in vedenjem bi lahko ugotovitev UCLA privedla do zgodnejšega odkrivanja avtizma in novih posegov za krepitev povezav med čelnim režnjem in levo stranjo možganov.
"Če ugotovimo, da je različica CNTNAP2 dosleden napovednik jezikovnih težav," je dejal Scott-Van Zeeland, "bi lahko začeli oblikovati ciljno usmerjene terapije, ki bi pomagale uravnotežiti možgane in jih premakniti na pot bolj običajnega razvoja."
Raziskovalci bi lahko preizkusili, ali določene terapije dejansko spremenijo delovanje možganov z merjenjem povezanosti bolnikov pred in po terapiji, je dodala.
Avtorji so poudarili, da vzorci povezljivosti, najdeni v študiji, še vedno spadajo med spekter običajnih variacij genov.
"Tretjina prebivalstva ima to različico v svoji DNK," je poudaril Geschwind. "Pomembno je vedeti, da samo genska varianta ne povzroča avtizma, ampak samo povečuje tveganje."
Vir: UCLA
