Hvordan en unik genmutasjon kan føre til autisme
Hvilke faktorer driver autisme? Dette er et spørsmål som forskerne fremdeles ikke har noe svar på. Nå antyder en ny studie utført på mus og vurdering av data fra mennesker at en unik genetisk mutasjon kan spille en nøkkelrolle i tidlig hjerneutvikling, og bidra til autisme.
Autisme - som forskere og helsepersonell ofte omtaler som autismespektrumforstyrrelse (ASD) - er forskjellig for forskjellige individer, og dets egenskaper blir vanligvis synlige i barndommen.
Spesialister anser autisme som en "utviklingsforstyrrelse", og autistiske individer kan ha forskjellige erfaringer når det gjelder å forholde seg til andre mennesker; de kan lære annerledes og delta i repeterende bevegelse.
For noen mennesker er disse egenskapene ikke en hindring i deres daglige liv. Andre kan synes disse eller aspektene ved disse egenskapene ikke er nyttige, eller at de forårsaker vanskeligheter når det gjelder å omgås mennesker rundt dem.
I disse situasjonene kan helsepersonell gi råd om forskjellige måter å takle eller strategier for egenutvikling. Disse kan omfatte å delta i kognitiv atferdsterapi (CBT), atferdsledelse eller sosial ferdighetstrening. Andre kan foreslå å ta medisiner, for eksempel antidepressiva eller angstdempende medisiner, der det er passende.
Ifølge Verdens helseorganisasjon (WHO) er omtrent 1 av 160 barn over hele verden autistiske. Til tross for dette er forskere fortsatt usikre på hvilke faktorer som driver utviklingen av autistiske egenskaper.
En ny studie fra University of North Carolina (UNC) School of Medicine i Chapel Hill, antyder at en genetisk mutasjon som driver trekk ved den tidlige utviklingen av hjernebarken kan spille en nøkkelrolle i autisme.
Forskerne utførte sin forskning i musemodeller og vurderte også genetisk informasjon samlet fra mennesker. Forfatterne presenterer sine funn i en studiepapir som vises i tidsskriftet Neuron.
"[Det nye] funnet antyder at ASD kan være forårsaket av forstyrrelser som oppstår veldig tidlig når hjernebarken bare begynner å konstruere seg selv."
Seniorforfatter Prof. Eva Anton
En gennøkkel til tidlig hjerneutvikling
Forskergruppen fokuserte på hjernebarken fordi, hos mennesker, regulerer denne delen av hjernen funksjoner av høyere orden, som tale, bevissthet og minne.
Forskere har ennå ikke lært nøyaktig hvordan hjernebarken utvikler seg, men de vet at en type forløperceller - som senere skiller seg ut og blir spesialiserte celler - kalt radiale gliaceller er nøkkelen til tidlig kortikal utvikling.
Disse cellene dannes ved bunnen av hjernebarken i et bestemt "design" som forskere refererer til som et "flislagt mønster." Hver radial gliacelle genererer delvis en "basal prosess" - en stilklignende utstråling som fungerer som et "stillas" og hjelper nye nevroner (hjerneceller) til å organisere seg og spalte i sine tildelte posisjoner.
I sin nye dyreforsøk fant UNC-forskerne at et gen kalt Notat 1 forstyrrer mønsteret til de radiale gliacellene, deres basale prosesser og hele den opprinnelige organisasjonen av nye hjerneceller.
Teamet forklarer at tidligere studier har funnet at mutasjoner i MEMO1 hos mennesker har noen ganger assosiasjoner med autisme. Det forble imidlertid uklart om eller hvordan mutasjonen kan bidra til utviklingen av autisme.
For sin nåværende forskning bestemte Prof. Anton og kollegaer seg for å jobbe med mus, der de slettet Notat 1 genet i en tidlig fase av kortikal utvikling. Teamet ønsket å finne ut hvilken effekt dette ville ha på hjernen.
Etter å ha gjort dette, bemerket forskerne forstyrrelser av de radiale gliacellene, hvis mønster, de sier, vanligvis vil forbli stabilisert av virkningen av Memo1-proteinet, kodet av genet med samme navn.
Uten den forgrenet stillaset som kom fra de radiale gliacellene for mye, og endret flislegging av selve de radiale gliacellene. Dette resulterte i desorganisering av nye hjerneceller, hvorav noen helt i feil posisjoner.
Genetiske mutasjoner hos mennesker
Prof. Anton og team bemerker at en lignende type nevralcelleorganisasjon er tilstede i hjernen til noen autistiske barn, ifølge eksisterende studier.
Basert på ledetrådene som ble gitt av gnagere og tidligere menneskelige studier, fortsatte forskerne med å analysere mutasjoner av MEMO1 gen hos autister som presenterte karakteristisk atferd og også opplevde intellektuelle funksjonshemninger.
Gjennom dette fant teamet ut at en mutasjon av dette genet hos mennesker kodet for en forkortet form av MEMO1-proteinet, som, som forfatterne uttrykte det i sin artikkel, "resulterer i funksjonelt tap av MEMO1" og påvirker utviklingen av radial gliaceller.
Videre, når etterforskerne så på de konstruerte musene en gang til, bemerket de at knockdown-gnagere viste visse atferd - mangel på interesse for å utforske, for eksempel - i samsvar med noen atferd som er typiske for autisme.
"For forstyrrelser i hjerneutvikling, som ASD, er det viktig å forstå opprinnelsen til problemet, selv om vi fremdeles er langt borte fra å kunne korrigere utviklingsforstyrrelser som oppstår i utero," sier professor Anton.
"Vi trenger denne grunnleggende kunnskapen hvis vi virkelig skal komme til grunnårsakene til disse tilstandene og til slutt utvikle bedre diagnostiske eller terapeutiske strategier," fortsetter hun.
Slike funn kan i fremtiden føre til bedre behandlingsalternativer for personer der visse egenskaper ved autisme fører til funksjonshemming eller atferdsproblemer. Imidlertid fortsetter autistiske talsmenn å oppfordre forskere til ikke å betrakte autisme i det store og hele som en medisinsk tilstand eller et problem som må løses.
“Helseforskjeller må avhjelpes og fordelaktige terapier gjøres mer tilgjengelige; bruken av vitenskapelig uprøvde behandlinger og de som fokuserer på normalisering i stedet for å lære nyttige ferdigheter, bør imidlertid frarådes, ”advarer Autistic Self Advocacy Network.
