Autismus könnte durch misserfolg verursacht werden, um gene in der frühen gehirnentwicklung auszulösen


Autismus könnte durch misserfolg verursacht werden, um gene in der frühen gehirnentwicklung auszulösen

Ein internationales Team von Wissenschaftlern, die genetische Ursachen von Autismus-Spektrum-Störungen untersuchen, indem sie sich auf Familien konzentrierten, in denen beide Elternteile einen neuen Vorfahren teilten, fanden, dass scheinbar vielfältige Gene, die mit Autismus verbunden waren, etwas gemeinsam hatten, dass viele durch die Entwicklung des Gehirns ausgelöst wurden, Kindheitserfahrung

Die Erkenntnisse unterstützen die aufkommende und ziemlich aufregende Vorstellung, dass Autismus durch Störungen bei der Bildung neuer Verbindungen im Gehirn eines Babys während der frühen Lernerfahrungen verursacht wird, die mit dem Beginn des Autismus während der ersten zwölf Monate des Kindes zusammenfallen. Die Erkenntnisse ergänzen die Aufregung, indem sie das Element der Hoffnung einführen: Vielleicht ist es möglich, Therapien zu entwickeln, um die behinderten Gene zu reaktivieren.

Die Studie ist die Arbeit der US-Wissenschaftler Dr. Christopher Walsh, ein Howard Hughes Medical Institute Ermittler und wer arbeitet auch bei Beth Israel Deaconess Medical Center und am Children's Hospital Boston und Genetiker Dr. Eric Morrow von Massachusetts General Hospital und Kollegen in den Vereinigten Staaten, Türkei, Saudi-Arabien, Pakistan und Kuwait. Es ist in der 11. Juli Ausgabe der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft .

Autistische Kinder teilen sich drei markante Merkmale, sagte die Forscher: Sie sind langsam in der Sprachentwicklung, sie sind arm bei der Interaktion mit anderen, und sie neigen dazu, stereotype Verhalten immer wieder zu wiederholen. Aber dort endet die Ähnlichkeit, mit einigen Formen des Autismus, die sehr subtil erscheinen, während andere jeden Aspekt des Funktionierens stark beeinträchtigen.

Diese Variation im Spektrum der autistischen Störungen ist ein Beweis für die große Anzahl von beteiligten Genen, sagte Walsh in einer vorbereiteten Aussage. Das macht es sehr schwierig, genetische Ursachen des Autismus zu ermitteln; Es ist kein Fall der Suche nach einer einzigen Genmutation, wie es bei Krankheiten wie zystischer Fibrose oder Huntington-Krankheit geschehen ist. Also, obwohl Wissenschaftler einig sind, dass Autismus weitgehend durch genetische Störungen verursacht wird, zu verstehen, was sie sind und wie sie in die beobachteten Züge übersetzen, ist weit davon entfernt, verstanden zu werden, wie Walsh erklärte:

"Im Moment verstehen wir die genetischen Ursachen von 15 bis 20 Prozent des Autismus, die restlichen 80 Prozent bleiben unerklärt."

Um vererbte Ursachen von Autismus-Spektrum-Störungen zu finden, schlossen Walsh, Morrow und Kollegen Themen aus 88 Nahost-Familien, in denen die Eltern einen gemeinsamen Vorfahren teilten, wie wenn Cousinen heiraten und damit die Rolle der genetischen Faktoren erhöhen. Die riesige Menge an Informationen aus solchen Familien reduzierte die Notwendigkeit für eine viel größere Probe.

Ein weiteres Merkmal der Familien, deren Eltern einen neuen Vorfahren teilten, ist, dass das Verhältnis von Weibchen zu Männern mit Autismus weniger schief war (es handelt sich normalerweise um eine weibliche bis vier Männer in der Allgemeinbevölkerung). Das Verhältnis war noch ausgeglichener in jenen Familien mit mehr als einem Mitglied mit Autismus, was den Forschern vorschlug, dass sich die Autostik aufgrund rezessiver Ursachen für nicht geschlechtlich verknüpfte Chromosomen verdoppelte.

Die Forscher fanden auch, dass ein weiterer Grund, einige der Ursachen zu vermuten, auf rezessiv vererbte Gene zurückzuführen waren, weil sie in den Familien viel weniger autismusgebundene spontane Deletionen und Duplikationen von genetischem Material fanden.

Walsh, Morrow und Kollegen fanden viele verschiedene genetische Ursachen von Autismus in verschiedenen Individuen mit wenig Überlappung zwischen den Familien, in denen Eltern geteilt Ahnen. Und in fünf der Familien fanden sie, dass große Segmente des Genoms einer Person fehlten, wobei Familienmitglieder, die eine funktionale Kopie eines Segments hatten, keinen Autismus hatten, die mit beiden Kopien fehlten, hatte die Störung.

Viele der fehlenden Segmente schalteten Gene aus, die am Lernen beteiligt sind, sagte Walsh und erklärte, dass das Ergebnis wäre, dass Nervenzellen sich nicht physisch entwickeln würden, was die Verbindung zwischen Synapsen behindert, den Prozess, der das Lernen und die Bildung neuer Erinnerungen untermauert.

Walsh sagte, das sei ein wichtiger Fund, weil:

"Es gibt viele Beweise dafür, dass dieser Prozess des synaptischen Lernens für den Autismus entscheidend ist."

Aber Walsh Morrow und der Rest des Teams waren auch begeistert, weil sie glaubten, dass sie die Art und Weise entdeckten, in der die Deletionen die Genaktivität beeinflussten:

"Nur einer dieser Deletionen hat ein Gen vollständig entfernt", sagte Walsh. Die anderen entfernten Segmente in der Nähe, wo sich die Ein- / Ausschalter für die Gene befanden.

Dies wirft die Hoffnung auf, dass einige Arten von Autismus behandelbar sind. Wenn es durch ein fehlendes Gen verursacht wird, dann ist vielleicht Gentherapie, die das fehlende Gen liefert, eine Option, aber wenn der Autismus durch ein Inaktivieren statt eines fehlenden Gens verursacht wird, dann ist die hoffnungsvollere Option, das Gen zu reaktivieren und dort Sind mehr Möglichkeiten, dies zu tun. Zum Beispiel war das Platzieren von autistischen Kindern in bereicherten Lernumgebungen erfolgreich, und dies könnte die Gehirnwege aktivieren, die die "gebrochenen Ein / Aus-Schalter" in den behinderten Genen umgehen.

"Durch die Möglichkeit, mehr über die genetischen Mutationen bei der Arbeit in verschiedenen Formen des Autismus zu charakterisieren, können wir in der Lage sein zu prognostizieren, welche Kinder Gentherapie benötigen und die nur irgendeine Form von Training brauchen", sagte Walsh.

Dr. Thomas R Insel, Direktor der US National Institutes of Mental Health (NIMH), die Teil finanzierte die Studie sagte:

"Das auftauchende Bild der Genetik des Autismus ist ziemlich überraschend, es gibt viele verschiedene Mutationen, bei denen jede Familie eine andere genetische Ursache hat."

"Die einheitliche Beobachtung aus diesem neuen Bericht ist, dass alle relevanten Mutationen die Bildung von lebenswichtigen neuronalen Verbindungen während einer kritischen Periode stören könnten, wenn die Erfahrung das sich entwickelnde Gehirn prägt", erklärte er.

"Autismus-Symptome entstehen in einem Alter, in dem das sich entwickelnde Gehirn die Verbindungen zwischen Neuronen als Reaktion auf die Erfahrung eines Kindes verfeinert", sagte Walsh.

"Ob bestimmte wichtige Gene sich einschalten oder nicht, ist also abhängig von der Erfahrung-ausgelösten neuronalen Aktivität. Die Störung dieses Verfeinerungsprozesses kann ein gemeinsamer Mechanismus von autismusbedingten Mutationen sein", fügte er hinzu.

Die Studie zog zwei Hauptfolgerungen. Eines war, dass die Ergebnisse die Nützlichkeit der Methode hervorhoben, die die Forscher "Homozygosity Mapping" nannten, wo sie eine Person studieren können, die zwei identische Kopien des gleichen Gens geerbt hat. Die zweite Schlussfolgerung war:

"Defekte Regulierung der Genexpression nach neuraler Aktivität kann ein Mechanismus sein, der für scheinbar vielfältige Autismusmutationen gemeinsam ist."

"Identifizierung von Autismus Loci und Genen durch die Verfolgung der letzten gemeinsamen Ahnen".

Eric M. Morrow, Seung-Yun Yoo, Steven W. Flavell, Tae-Kyung Kim, Yingxi Lin, Robert Sean Hill, Nahit M. Mukaddes, Soher Balkhy, Generoso Gascon, Asif Hashmi, Samira Al-Saad, Janice Ware, Robert M. Joseph, Rachel Greenblatt, Danielle Gleason, Julia A. Ertelt, Kira A. Apse, Adria Bodell, Jennifer N. Partlow, Brenda Barry, Hui Yao, Kyriacos Markianos, Russell J. Ferland, Michael E. Greenberg und Christopher A Walsh.

Wissenschaft 11. Juli 2008, Bd. 321. nr. 5886, S. 218 - 223

DOI: 10.1126 / Wissenschaft.1157657

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Quelle: NIMH, Howard Hughes Medical Institute, Zeitschrift Abstract.

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