Selasa, 26 Ogos 2014.- Kanak-kanak dan remaja dengan autisme mempunyai lebihan sinapsis di dalam otak, lebihan yang disebabkan oleh penurunan proses pemangkasan yang berlaku di otak semasa pembangunan, menurut satu kajian oleh pakar neuroscientis Pusat Perubatan Universiti Columbia (CUMC), di New York, di Amerika Syarikat.
Kerana sinapsinya adalah titik di mana neuron menyambung dan berkomunikasi satu sama lain, lebihan sinapsinya boleh mempunyai kesan ke atas fungsi otak, seperti yang ditunjukkan oleh penyelidikan, hasilnya diterbitkan dalam jurnal Neuron.
Para saintis telah mendapati bahawa rapamycin, ubat yang mengembalikan pemangkasan ini dapat meningkatkan tingkah laku yang sama dengan autisme pada tikus, walaupun ketika ditadbir setelah tingkah laku tersebut telah muncul.
"Ini adalah satu penemuan penting yang boleh membawa kepada strategi terapeutik baru untuk autisme, " kata Jeffrey Lieberman, profesor dan profesor psikiatri di CUMC dan pengarah Institut Psikiatri Negeri New York, yang tidak terlibat dalam kajian itu.
Walaupun rapamycin dadah mempunyai kesan sampingan yang boleh menghalang penggunaannya pada orang dengan autisme, hakikat bahawa perubahan dalam tingkah laku dapat dilihat menunjukkan bahawa autisme masih boleh dirawat setelah kanak-kanak didiagnosis, jika ahli sains mendapati ubat yang lebih baik, menganggap penyelidik utama kajian, David Sulzer, profesor Neurobiologi di Jabatan Psikiatri, Neurologi dan Farmakologi di CUMC.
Semasa perkembangan otak normal, letupan pembentukan sinaps berlaku pada zaman kanak-kanak, terutamanya dalam korteks serebrum, rantau yang terlibat dalam tingkah laku autistik; tetapi proses "pemangkasan" menghilangkan kira-kira separuh daripada sinapsula kortikal ini semasa lewat remaja. Sinapsis diketahui terjejas oleh banyak gen yang berkaitan dengan autisme dan beberapa penyelidik telah membuat hipotesis bahawa orang yang mempunyai autisme mungkin mempunyai lebih banyak sinapsis.
Untuk membuktikan idea ini, pengarang bersama Guomei Tang, pembantu profesor neurologi di CUMC, memeriksa otak kanak-kanak dengan autisme yang telah meninggal dunia akibat sebab lain. Tiga belas otak adalah kanak-kanak berusia antara 2 dan 9 tahun dan 13 otak berasal dari kanak-kanak berumur 13 hingga 20 tahun, berbanding dengan 22 otak kanak-kanak tanpa autisme.
Dr. Tang mengukur ketumpatan sinaps pada bahagian kecil tisu di setiap otak dengan mengira bilangan duri kecil yang cawangan dari neuron kortikal ini; masing-masing bersambung dengan neuron lain melalui sinaps. Dia melihat bahawa, pada masa kanak-kanak, ketumpatan tulang belakang telah dibelah dua dalam otak kawalan, tetapi hanya 16 peratus dalam otak pesakit dengan autisme.
"Ini adalah kali pertama seseorang telah mencari dan melihat kekurangan pemangkasan semasa perkembangan kanak-kanak dengan autisme, " kata Dr Sulzer, "walaupun bilangan sinaps yang lebih kecil telah dikesan di beberapa bidang otak pesakit umur lanjut usia dan tikus dengan tingkah laku yang sama dengan autisme. "
Di samping itu, ada petunjuk tentang apa yang menyebabkan kecacatan pemangkasan di otak pesakit: sel-sel otak kanak-kanak autistik diisi dengan bahagian-bahagian lama dan rosak dan sangat kekurangan dalam laluan degradasi yang dikenali sebagai "autophagy." Sel menggunakan autophagy untuk menurunkan komponen mereka sendiri.
Dengan menggunakan model tetikus dengan autisme, saintis mendapati kecacatan pemangkasan dalam protein yang dipanggil mTOR, supaya apabila ia menjadi hiperaktif, sel-sel otak kehilangan banyak keupayaan mereka untuk autophagy. Tanpa keupayaan ini, otak tikus mengandungi sinaps lebihan. "Walaupun orang sering berfikir bahawa pembelajaran memerlukan pembentukan sinaps baru, " Sulzer menekankan, "penghapusan sinapsim yang tidak betul boleh sama pentingnya."
Penyelidik dapat memulihkan autophagy dan pemangkasan sinaptik yang normal dengan membalikkan kelakuan yang sama seperti autisme pada tikus dengan mentadbir rapamycin, ubat yang menghalang protein mTOR. Ubat ini berkesan walaupun diberikan kepada tikus selepas mereka membangunkan kelakuan autistik, menunjukkan bahawa pendekatan ini boleh digunakan untuk merawat pesakit walaupun selepas gangguan itu didiagnosis.
Kerana sejumlah besar mTOR hiperaktif juga didapati di hampir semua otak pesakit dengan autisme, proses yang sama boleh berlaku pada kanak-kanak dengan autisme. "Apa yang luar biasa mengenai penemuan - nota Sulzer - adalah beratus-ratus gen telah dikaitkan dengan autisme, tetapi hampir semua subjek manusia kita mempunyai hiperaktif mTOR dan menurunkan autophagy, dan semuanya seolah-olah mempunyai kekurangan pemangkasan. sinaptik biasa. "
Alan Packer, saintis kanan di Yayasan Simons, yang membiayai penyelidikan, menganggap kajian itu merupakan langkah penting ke hadapan dalam memahami apa yang berlaku di otak orang dengan autisme.
"Pandangan sekarang ialah autisme adalah heterogen, dengan berpotensi beratus-ratus gen yang dapat membantu membangunkannya. Itu adalah spektrum yang sangat luas, sehingga matlamat sekarang adalah untuk memahami bagaimana ratusan gen ini dikelompokkan menjadi lebih kecil dari laluan., yang akan memberi kita petunjuk yang lebih baik mengenai rawatan yang mungkin, "kata Packer.
"Laluan mTOR nampaknya salah satu daripada laluan ini. Mungkin pengesanan mTOR dan aktiviti autofagy menyediakan cara untuk mendiagnosis beberapa ciri autisme dan normalisasi laluan ini dapat membantu merawat disfungsi dan penyakit sinaptik, " menyimpulkan penyelidik ini.
Sumber:
Tag:
Pemakanan Kesihatan Kesihatan
Kerana sinapsinya adalah titik di mana neuron menyambung dan berkomunikasi satu sama lain, lebihan sinapsinya boleh mempunyai kesan ke atas fungsi otak, seperti yang ditunjukkan oleh penyelidikan, hasilnya diterbitkan dalam jurnal Neuron.
Para saintis telah mendapati bahawa rapamycin, ubat yang mengembalikan pemangkasan ini dapat meningkatkan tingkah laku yang sama dengan autisme pada tikus, walaupun ketika ditadbir setelah tingkah laku tersebut telah muncul.
"Ini adalah satu penemuan penting yang boleh membawa kepada strategi terapeutik baru untuk autisme, " kata Jeffrey Lieberman, profesor dan profesor psikiatri di CUMC dan pengarah Institut Psikiatri Negeri New York, yang tidak terlibat dalam kajian itu.
Walaupun rapamycin dadah mempunyai kesan sampingan yang boleh menghalang penggunaannya pada orang dengan autisme, hakikat bahawa perubahan dalam tingkah laku dapat dilihat menunjukkan bahawa autisme masih boleh dirawat setelah kanak-kanak didiagnosis, jika ahli sains mendapati ubat yang lebih baik, menganggap penyelidik utama kajian, David Sulzer, profesor Neurobiologi di Jabatan Psikiatri, Neurologi dan Farmakologi di CUMC.
Semasa perkembangan otak normal, letupan pembentukan sinaps berlaku pada zaman kanak-kanak, terutamanya dalam korteks serebrum, rantau yang terlibat dalam tingkah laku autistik; tetapi proses "pemangkasan" menghilangkan kira-kira separuh daripada sinapsula kortikal ini semasa lewat remaja. Sinapsis diketahui terjejas oleh banyak gen yang berkaitan dengan autisme dan beberapa penyelidik telah membuat hipotesis bahawa orang yang mempunyai autisme mungkin mempunyai lebih banyak sinapsis.
Untuk membuktikan idea ini, pengarang bersama Guomei Tang, pembantu profesor neurologi di CUMC, memeriksa otak kanak-kanak dengan autisme yang telah meninggal dunia akibat sebab lain. Tiga belas otak adalah kanak-kanak berusia antara 2 dan 9 tahun dan 13 otak berasal dari kanak-kanak berumur 13 hingga 20 tahun, berbanding dengan 22 otak kanak-kanak tanpa autisme.
Dr. Tang mengukur ketumpatan sinaps pada bahagian kecil tisu di setiap otak dengan mengira bilangan duri kecil yang cawangan dari neuron kortikal ini; masing-masing bersambung dengan neuron lain melalui sinaps. Dia melihat bahawa, pada masa kanak-kanak, ketumpatan tulang belakang telah dibelah dua dalam otak kawalan, tetapi hanya 16 peratus dalam otak pesakit dengan autisme.
"Ini adalah kali pertama seseorang telah mencari dan melihat kekurangan pemangkasan semasa perkembangan kanak-kanak dengan autisme, " kata Dr Sulzer, "walaupun bilangan sinaps yang lebih kecil telah dikesan di beberapa bidang otak pesakit umur lanjut usia dan tikus dengan tingkah laku yang sama dengan autisme. "
Di samping itu, ada petunjuk tentang apa yang menyebabkan kecacatan pemangkasan di otak pesakit: sel-sel otak kanak-kanak autistik diisi dengan bahagian-bahagian lama dan rosak dan sangat kekurangan dalam laluan degradasi yang dikenali sebagai "autophagy." Sel menggunakan autophagy untuk menurunkan komponen mereka sendiri.
Dengan menggunakan model tetikus dengan autisme, saintis mendapati kecacatan pemangkasan dalam protein yang dipanggil mTOR, supaya apabila ia menjadi hiperaktif, sel-sel otak kehilangan banyak keupayaan mereka untuk autophagy. Tanpa keupayaan ini, otak tikus mengandungi sinaps lebihan. "Walaupun orang sering berfikir bahawa pembelajaran memerlukan pembentukan sinaps baru, " Sulzer menekankan, "penghapusan sinapsim yang tidak betul boleh sama pentingnya."
Penyelidik dapat memulihkan autophagy dan pemangkasan sinaptik yang normal dengan membalikkan kelakuan yang sama seperti autisme pada tikus dengan mentadbir rapamycin, ubat yang menghalang protein mTOR. Ubat ini berkesan walaupun diberikan kepada tikus selepas mereka membangunkan kelakuan autistik, menunjukkan bahawa pendekatan ini boleh digunakan untuk merawat pesakit walaupun selepas gangguan itu didiagnosis.
Kerana sejumlah besar mTOR hiperaktif juga didapati di hampir semua otak pesakit dengan autisme, proses yang sama boleh berlaku pada kanak-kanak dengan autisme. "Apa yang luar biasa mengenai penemuan - nota Sulzer - adalah beratus-ratus gen telah dikaitkan dengan autisme, tetapi hampir semua subjek manusia kita mempunyai hiperaktif mTOR dan menurunkan autophagy, dan semuanya seolah-olah mempunyai kekurangan pemangkasan. sinaptik biasa. "
Laluan mTOR
Pada pendapatnya, hasilnya menunjukkan bahawa banyak, mungkin kebanyakan gen dapat berkumpul di jalur mTOR / autophagy ini. "Hyperactive mTOR dan pengurangan autophagy boleh menjadi ciri umum autisme, " meringkaskan pakar ini.Alan Packer, saintis kanan di Yayasan Simons, yang membiayai penyelidikan, menganggap kajian itu merupakan langkah penting ke hadapan dalam memahami apa yang berlaku di otak orang dengan autisme.
"Pandangan sekarang ialah autisme adalah heterogen, dengan berpotensi beratus-ratus gen yang dapat membantu membangunkannya. Itu adalah spektrum yang sangat luas, sehingga matlamat sekarang adalah untuk memahami bagaimana ratusan gen ini dikelompokkan menjadi lebih kecil dari laluan., yang akan memberi kita petunjuk yang lebih baik mengenai rawatan yang mungkin, "kata Packer.
"Laluan mTOR nampaknya salah satu daripada laluan ini. Mungkin pengesanan mTOR dan aktiviti autofagy menyediakan cara untuk mendiagnosis beberapa ciri autisme dan normalisasi laluan ini dapat membantu merawat disfungsi dan penyakit sinaptik, " menyimpulkan penyelidik ini.
Sumber:
