Дослідження миші виявляє, що аутизм може бути не лише розладом мозку

Розлади аутистичного спектра (АСС) розглядаються як головним чином розлади головного мозку, але нове дослідження з використанням мишей припускає, що дефіцит периферичних сенсорних нейронів може сприяти розвитку синдрому.

Висновок є результатом дослідження на мишах, яке виявило, що дефіцит периферичних нервів відіграє певну роль у порушенні соціальних взаємодій та повторюваної поведінки. Периферичні нерви знаходяться в кінцівках, цифрах та інших частинах тіла і передають сенсорну інформацію мозку. Вони важливі для передачі сенсорної інформації по всьому тілу.

Зараз дослідники вважають, що залучення нервів та порушення функції мозку впливають на сприйняття дотику, а також на тривогу та соціальні відхилення.

"Основним припущенням було те, що РАС - це виключно захворювання головного мозку, але ми виявили, що це може бути не завжди", - сказав старший автор доктор Девід Гінті, професор нейробіології в Гарвардській медичній школі та Говард Х'юз Медікал Слідчий інституту.

"Досягнення генетики мишей дозволило нам вивчати гени, пов'язані з ASD, змінюючи їх лише в певних типах нервових клітин і вивчаючи ефекти".

У новому дослідженні дослідники вивчали наслідки генних мутацій, які, як відомо, пов’язані з АСД у людини.

Зокрема, вони зосередилися на Mecp2, який викликає синдром Ретта, розлад, який часто асоціюється з ASD, і Gabrb3, який також пов'язаний з ASD. Вони також розглянули два інші гени, пов'язані з ASD-подібною поведінкою.

Вважається, що ці гени необхідні для нормальної функції нервових клітин, і попередні дослідження пов’язували ці мутації з проблемами синаптичної функції - як нейрони взаємодіють між собою.

"Хоча ми знаємо про декілька генів, пов'язаних з РАС, проблемою та основною метою було виявити, де в нервовій системі виникають проблеми", - говорить Гінті.

"Проектуючи мишей, які мають ці мутації лише в периферійних сенсорних нейронах, які виявляють легкі дотикові подразники, що діють на шкіру, ми показали, що мутації є як необхідними, так і достатніми для створення мишей з аномальною гіперчутливістю до дотику".

Дослідники вимірювали, як миші реагували на дотикові подразники, такі як легкий надув повітря на спині, і перевіряли, чи можуть вони розрізняти предмети з різною текстурою.

Миші з мутацією гена ASD лише у своїх сенсорних нейронах виявляли підвищену чутливість до дотикових подразників і не могли розрізняти текстури. Передача нервових імпульсів між чутливими до дотику нейронами шкіри та нейронами спинного мозку, які передають сигнали дотику до мозку, також була ненормальною.

Разом ці результати показують, що миші з мутацією генів, асоційованих з ASD, мають дефіцит тактильного сприйняття.

Потім дослідники досліджували тривогу та соціальні взаємодії у мишей, використовуючи встановлені тести, вивчаючи, наскільки миші уникали виходу на відкриту місцевість і скільки вони взаємодіяли з мишами, яких вони ніколи раніше не бачили.

Дивно, але тварини з мутацією генів ASD лише в периферичних сенсорних нейронах виявляли підвищену тривожність і менше взаємодіяли з іншими мишами.

"Наскільки тісно така поведінка імітує тривожність, яка спостерігається при АСД у людей, можна дискутувати, - сказав Гінті, - але в нашій галузі це добре відомі міри того, що ми вважаємо подібною до тривоги поведінкою та дефіцитом соціальної взаємодії".

"Ключовим аспектом цієї роботи є те, що ми показали, що тактильна соматосенсорна дисфункція сприяє дефіциту поведінки, чого раніше не бачили", - сказала Гінті. "У цьому випадку цей дефіцит - це тривога та проблеми із соціальною взаємодією".

Однак, як проблеми з обробкою почуття дотику призводять до занепокоєння та соціальних проблем, наразі не ясно.

"На основі наших висновків, ми вважаємо, що миші з цими мутаціями, асоційованими з ASD, мають основний дефект" перемикача гучності "у своїх периферичних сенсорних нейронах", - сказала перший автор Лорен Орефіс. По суті, за її словами, об'єм цих нейронів збільшений до кінця, що змушує тварин відчувати дотик на перебільшеному, підвищеному рівні.

"Ми вважаємо, що це працює однаково у людей з РАС", - сказав Гінті.

"Почуття дотику важливо для опосередкування взаємодії з навколишнім середовищем та для того, як ми орієнтуємось у навколишньому світі", - сказав Орефіс.

"Ненормальне відчуття дотику - це лише один із аспектів РАС, і хоча ми не стверджуємо, що це пояснює всі патології, що спостерігаються у людей, дефекти в обробці дотику можуть допомогти пояснити деякі особливості поведінки пацієнтів з РАС".

Зараз дослідники шукають підходи, які можуть повернути "обсяг" до нормального рівня в периферичних сенсорних нейронах, включаючи генетичний та фармацевтичний підходи.

Джерело: Cell Press / EurekAlert