Фронтиры нейронаук. Причина аутизма – недостаток в изоляции нейронов?

Мы продолжаем рассказ о крупнейшей конференции по нейронаукам в мире, Society for Neuroscience, которая завершилась в прошлом месяце в Чикаго.  Сегодня в нашем совместном проекте с порталом Indicator.Ru мы снова коснемся темы расстройств аутистического спектра (РАС), поскольку эта тематика была одной из самых обсуждаемых на форуме. Ученые из Либеровского института развития мозга в Балтиморе во главе с ведущим исследователем Бренди Махером предложили еще одну модель возникновения аутизма. По их мнению, давно уже появлялись намеки на то, что этот комплекс заболеваний связан с нарушением в миелинизации нейронов головного мозга. Иными словами – в проблемах с изоляцией «проводов» центральной нервной системы.

Credit: Jose Calvo / Science Photo Library

Авторы знали, что в случае синдрома Питта-Хопкинса, связанного с аутизмом, наблюдались дефекты в миелинизации нейронов. Также было известно, что аутизмоподобное состояние при этом синдроме связано с  мутацией в гене TCF4. Дети с таким синдромом медленно учатся ходить, у них огромные проблемы с речью, а у многих из них диагностируют аутизм (точнее, РАС).

Исследователи изучили экспрессию генов в пяти моделях с различными мутациями в TCF4, и увидели, что во всех пяти случаях изменялась и экспрессия генов, ответственных за миелинизацию нейронов центральной нервной системы. Изучение же мозга этих животных показало что в нем содержалось меньше зрелых олигодендроцитов – глиальных клеток, отвечающих за миелинизацию нейронов в мозге и больше незрелых клеток этого типа.

Дальше авторы изучили мозолистое тело – участок мозга, соединяющий полушария. Оказалось, что наблюдается необычно низкий уровень электрического движения вдоль миелинизированных ветвей этого пучка. Дальнейшие анализы показали, что у мышей есть некоторые нервные волокна с нормальным количеством миелина, но этих правильно миелинизированных волокон было гораздо меньше, чем в норме.

Затем исследователи сравнили паттерны экспрессии генов мутантных мышей с паттернами двух других моделей мышей с аутизмом: мышей с мутациями в гене MECP2 или гене PTEN. Все три модели показали изменения в экспрессии общего набора из 34 генов, большинство из которых участвуют в миелинизации.

Более того, исследователи обнаружили, что одни и те же гены демонстрируют атипичную экспрессию в двух независимых наборах данных для экспрессии генов у людей с аутизмом.

Махер говорит, что его команда дальше будет изучать, почему у мутантных мышей TCF4 слишком мало олигодендроцитов. Они также намерены проверить, смогут ли препараты, усиливающие миелинизацию, устранить «аутистические» проблемы мышей.

Текст: Алексей Паевский

PHAN¹, *J. BOHLEN², B. A. DAVIS², Z. ZE², H.-Y. CHEN², B. MAYFIELD², S. C. PAGE², M. CAMPBELL², H. L. SMITH², D. GALLOP², C. L. THAXTON³, J. M. SIMON³, E. E. BURKE², J. SHIN², A. J. KENNEDY⁴, D. SWEATT⁵, B. D. PHILPOT³, A. E. JAFFE², B. J. MAHER²; 
¹Univ. of Pittsburgh, MSTP, Pittsburg, PA; ²Lieber Inst. For Brain Develop., Baltimore, MD; ³UNC Sch. of Med., Chapel Hill, NC; ⁴Bates Col., Lewiston, ME; ⁵Vanderbilt, Nashville, TN. Defects of myelination are common pathophysiology in autism spectrum disorder. Program No. 556.03. 2019 Neuroscience Meeting Planner. Chicago, IL: Society for Neuroscience, 2019. Online.

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram