При аутизма лошото „подрязване“ на невроните води до излишни синапси

Децата и тийнейджърите с аутизъм имат бавен процес на "подрязване" на мозъка по време на развитие в сравнение със здрави деца, според невролози от Медицинския център на Колумбийския университет (CUMC). Този по-бавен процес на резитба води до излишък на мозъчни синапси - точките, където невроните се свързват и комуникират помежду си.

Изследването, публикувано в списанието Неврон, също така установи, че лекарството рапамицин е успяло да възстанови нормалната синаптична резитба и да подобри аутистично поведение при мишки, дори след появата на симптоми.

Въпреки че рапамицинът има странични ефекти, които могат да попречат на употребата му при хора с аутизъм, „фактът, че можем да видим промени в поведението, предполага, че аутизмът все още може да бъде лечим след диагностициране на дете, ако успеем да намерим по-добро лекарство“, се казва в изследването. старши изследовател, д-р Дейвид Сулцер, професор по невробиология в CUMC.

По време на ранна детска възраст има експлозия на развитието на синапсите, особено в кората, регион, участващ в аутистично поведение; до края на юношеството около половината от тези кортикални синапси са били подрязани. Известно е, че синапсите са засегнати от много гени, свързани с аутизма, а някои изследователи предполагат, че хората с аутизъм могат да имат повече синапси.

За проучването съавторът доктор Гумей Танг, асистент по неврология в CUMC, изследва мозъка на деца с аутизъм, които са починали от други причини. Тринадесет мозъка идват от деца на възраст от две до девет години, а тринадесет мозъка идват от юноши на възраст от 13 до 20. Двадесет и два мозъка от деца без аутизъм също са изследвани за сравнение.

Танг измерва плътността на синапса в малък участък от тъкан във всеки мозък, като преброява броя на малки шипове, които се разклоняват от тези кортикални неврони; всеки гръбначен стълб се свързва с друг неврон чрез синапс. До късното детство тя установява, че плътността на гръбначния стълб е спаднала до около половината в контролните мозъци, но само 16% в мозъка на тези с аутизъм.

„Това е първият път, когато някой е търсил и виждал липса на резитба по време на развитието на деца с аутизъм - каза Сулцер, - въпреки че по-малък брой синапси в някои мозъчни области са открити в мозъка от по-възрастни пациенти и при мишки с аутистично поведение. "

Изследователите откриха улики, които може да са причинили дефекта на резитбата; мозъчните клетки на детските аутисти са били пълни със стари и повредени части и са били много недостатъчни по пътя на разграждане, известен като „автофагия“. Клетките използват автофагия (гръцки термин, който означава „самоядство“), за да разграждат собствените си компоненти.

Използвайки модел на мишка, изследователите проследиха дефекта на резитба до протеин, наречен mTOR. Когато mTOR е свръхактивен, те откриват, че мозъчните клетки губят голяма част от способността си за „самоядство“. И без тази способност, мозъците на мишките бяха подрязани лошо, което доведе до допълнителни синапси.

„Докато хората обикновено мислят за ученето като за изискване за формиране на нови синапси, - каза Сулцер, - премахването на неподходящи синапси може да е също толкова важно.“

Изследователите успяха да възстановят нормалната автофагия и синаптичното подрязване - и да обърнат аутистично поведение при мишките - като ги лекуваха с рапамицин, лекарство, което инхибира mTOR. Лекарството е ефективно дори след развитие на симптомите.

Тъй като големи количества свръхактивен mTOR също са открити в почти всички мозъци на пациентите с аутизъм, същите процеси могат да се появят при деца с аутизъм.

Източник: Медицински център на Университета Колумбия