Новое исследование объясняет чрезмерный рост мозга при аутизме
Исследователи сообщают, что они обнаружили аномалии ДНК и РНК в клетках префронтальной коры головного мозга у детей с аутизмом. Полученные данные могут помочь объяснить механизм, лежащий в основе чрезмерного роста головного мозга, который согласно предшествующим исследованиям, наблюдается у детей с аутизмом. В ходе этих исследований было обнаружено, что мозг (в особенности префронтальная кора) маленьких детей с аутизмом больше, чем мозг здоровых детей. Префронтальная кора – это ключ к сложным мыслительным процессам и поведенческим актам, включающим речь, социально поведение и принятие решений.
По словам исследователей, связанные с таким ростом аномалии в значительной степени содействуют дефициту социальных и коммуникативных навыков и эмоциональному дефициту у людей с аутизмом. В ходе нового исследования ученые подвергли анализу образцы тканей префронтальной коры головного мозга 33 умерших людей с аутизмом в возрасте от 2 до 56 лет. Вдобавок к различиям в ДНК, известным как вариации числа копий, исследователи, выполнив РНК-профилирование всего генома, обнаружили также различия между РНК в клетках мозга людей с аутизмом и РНК в клетках мозга людей без аутизма. РНК (рибонуклеиновая кислота) играет решающую роль в клетках, являясь посредником между ДНК, хранящей генетическую информацию, и производством белков, которые осуществляют широкий спектр процессов жизнедеятельности клеток.
Аномалии РНК, по всей видимости, связаны с генами, которые кодируют белки, регулирующие рост клеток, как говорят исследователи. «Мы обнаружили, что цепи, которые предназначены для регулирования генезиса клеток головного мозга и их развития, были аномальными. Цепи, предназначенные для регулирования репарации ДНК, имели отклонения. Аномальными были также и цепи, отвечающие за удаление и выживаемость нейронов», — говорит автор исследования Эрик Коурчесне, директор Центра передового опыта в области аутизма при Медицинской Школе Калифорнийского Университета в Сан-Диего.
Каким же образом эти различия вписываются в одну картину с аутизмом?
Предварительное исследование группы ученых из Калифорнийского Университета показало, что чрезмерный рост может объясняться избыточным количеством нейронов, или клеток мозга. Тогда как у нормально развивающихся детей в префронтальной коре около 0,88 миллиарда нейронов, у детей с аутизмом этот показатель равен 1,57 миллиарда. По данным исследователей, вариации числа копий наряду с аномалиями РНК нарушают, вероятно, клеточный цикл, чем и объясняется механизм, лежащий в основе чрезмерного роста мозга.
«Мы обнаружили дефекты, или вариации числа копий, различных генов ДНК, регулирующих производство и выживаемость клеток», — говорит Коурчесне. «Это позволяет нам объяснить, почему в префронтальной коре аномальное количество нейронов. Эти гены относятся к цепям, которые контролируют количество генерированных и выживших во время антенатального периода нейронов». Исследователи также отмечают, что различия в РНК варьируются в зависимости от возраста, таким образом, у взрослых и детей наблюдались различные профили РНК.
Коурчесне говорит, что то, каким образом мозг реагирует на такое увеличение количества нейронов (другими словами, то, что происходит в этих запасных нейронных путях), может помочь объяснить, почему у людей с аутизмом можно наблюдать различные траектории: некоторые из больных регрессируют, а другие продолжают приобретать новые навыки в течение всей жизни. «Состояние некоторых пациентов продолжает улучшаться во взрослом возрасте, они продолжают приобретать все больше и больше навыков и умений», — говорит Коурчесне. «Так же есть и такие пациенты, у которых не наблюдается продолжающегося улучшения или же наблюдается ухудшение. Наиболее правдоподобной гипотезой является то, что при перестройке мозга траектория связана с первопричиной аутизма в меньшей степени, чем со специфической структурой генов, или имеющимися генами».
Роберт Ринг, вице-президент по трансляционным исследованиям организации Autism Speaks, говорит, что исследователи предлагают провокационную, но правдоподобную теорию. Однако он отмечает, что хотя рост мозга – это твердо установившийся факт, только одно небольшое исследование показало, что объяснением этому является слишком большое количество нейронов. «Важным в подходе этой исследовательской группы является то, что они перешли непосредственно к изучению ткани, представляющей интерес, задав вопрос: «Есть ли какие-либо доказательства того, что в экспрессии генов существуют аномалии, которые коррелируют с предоставленными ранее данными относительно нейроанатомических и клеточных особенностей?», — говорит Ринг.
«Они сообщают, что в мозге людей, страдавших аутизмом, в действительности есть по сравнению с мозгом здоровых людей свидетельства того, что определенные пути могут быть дисрегулированы, и некоторые из этих путей при рассмотрении их функции могут послужить правдоподобным объяснением чрезмерного роста мозга и увеличения количества клеток». Исследование, как добавляет Ринг, предлагает ученым новые ориентиры для дальнейших изучений, однако ничего не доказано. «Потребуется выполнить огромный объем работы, чтобы все доказать», — говорит он.
Исследование было опубликовано в выпуске журнала PLoS Genetics за 22 марта.
Источник: medicinenet.com
Перевод: Medkursor.ru
Исследователи из Института науки Вейцмана в Израиле выявили дрожжи, которые можно использовать для предотвращения инвазивного кандидоза, основной причины смерти госпитализированных пациентов и пациентов с ослабленным иммунитетом. Исследование, недавно опубликованное в Журнале экспериментальной медицины (JEM), показывает, что новые дрожжи безвредно живут в кишечнике мышей и людей и могут вытеснять дрожжи, ответственные за кандидоз, Candida albicans. Микробы…
Недавние исследования выявили решающую роль метилирования ДНК в черепно-лицевом развитии, открывая путь к предотвращению расщелины губы и неба путем понимания воздействия окружающей среды на генетическую экспрессию. Расщелина губы и неба — наиболее распространенные черепно-лицевые врожденные дефекты у человека, ежегодно поражающие более 175 000 новорожденных во всем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, до…
Исследователи из Университета штата Мичиган разгадали загадку менее изученной структуры сперматозоида, известной как цитоплазматическая капля (ЦК). CD, характеризующийся увеличенной цитоплазмой — вязким желеобразным веществом, инкапсулированным клеточной мембраной, — расположен рядом с головкой сперматозоида, особенно на его шейке. Это явление наблюдается у всех млекопитающих, включая человека. Эта новая генетическая модель является первой в своем роде. Как…
Исследование показывает, что блокирование белка PD-L2 в стареющих раковых клетках после химиотерапии повышает способность иммунной системы разрушать эти клетки, потенциально повышая эффективность химиотерапии против рака. Лечение рака, включая химиотерапию, помимо уничтожения большого количества опухолевых клеток, также приводит к образованию стареющих опухолевых клеток (также называемых «клетками зомби»). Хотя стареющие клетки не размножаются, они, к сожалению, создают…
Переход от продуктов животного происхождения к продуктам растительного происхождения, независимо от того, считаются ли эти продукты растительного происхождения здоровыми или вредными согласно индексу растительной диеты, приводит к снижению веса у людей с избыточным весом, снижает потребление холестерина и жиров, а также увеличивает потребление клетчатки. Согласно новому анализу Комитета врачей за ответственную медицину, опубликованному в Европейском…
