Proteine ​​comuni che notoriamente causano l'autismo ora collegato a comportamenti specifici

Marzo 12, 2016 Admin Salute 0 3
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Sindrome X fragile (FXS) è una malattia genetica che è la causa ereditaria più comune di autismo e ritardo mentale. Scienziati cervello conoscono il difetto del gene che causa FXS, e il danno che does-- misshaping sinapsi del cervello, i collegamenti tra i neuroni. Ma come che sagomatura anomala di sinapsi si traduce in un comportamento anomalo non è chiaro.

Ora i ricercatori della UCLA credono di sapere. Utilizzando un modello murino di sindrome dell'X fragile, i ricercatori hanno registrato l'attività delle reti di neuroni in un cervello di topo vivente, mentre l'animale era sia sveglio e addormentato. Hanno trovato queste reti neuronali hanno mostrato troppa attività, sparando troppo spesso e in sintonia, molto di più di un cervello normale. Questo eccitabilità neuronale può essere la base per i sintomi nei bambini con FXS, che possono includere il sonno interrotto, convulsioni, o difficoltà di apprendimento. I risultati possono portare a trattamenti che potrebbero calmare l'attività eccessiva e consentire una maggiore comportamento normale.

I risultati appaiono nel 2 giugno edizione on line della rivista Nature Neuroscience.




Secondo il National Fragile X Foundation, nei maschi, circa 1 su 3600-4000 avere il disturbo; nelle femmine, 1 nel 4000 a 6000. FXS è causata da una mutazione nel gene FMR1, che codifica per la proteina fragile X ritardo mentale, FMRP. Tale proteina è ritenuto importante per la formazione e la regolazione delle sinapsi. I topi che mancano del gene FMR1 (e quindi non hanno la proteina FMRP) mostrano alcuni degli stessi sintomi della FXS umani, compresi i sequestri, il sonno insufficiente, relazioni sociali, anormali e difetti di apprendimento.

"Abbiamo voluto trovare il collegamento tra la struttura anomala di sinapsi nel topo FXS, e le anomalie del comportamento a livello dei circuiti cerebrali, che non erano state precedentemente stabilito", ha detto l'autore senior Dr. Carlos Portera-Cailliau, professore associato nei dipartimenti di neurologia e di neurobiologia. "Così abbiamo testato la segnalazione tra i diversi neuroni nei topi X fragile, e in effetti trovato c'era anormalmente elevato lancio di potenziali d'azione - i segnali tra i neuroni - e anche eccessivamente alta sincronia,. Cioè, troppi neuroni sparato insieme Questo è un caratteristica che è comune nello sviluppo cerebrale precoce, ma non negli adulti ", ha detto. "In sostanza, questo indica una relativa immaturità di circuiti cerebrali in FXS," ha aggiunto Tiago Gonзalves, ex post-doc nel laboratorio di Portera-Cailliau e primo autore dello studio.

I ricercatori hanno utilizzato due fotoni di imaging di calcio e patch-clamp elettrofisiologia, due tecnologie sofisticate che hanno permesso ai ricercatori di registrare i segnali provenienti da singole cellule cerebrali. Anormalmente elevato di cottura e la sincronia di rete, ha detto Portera-Cailliau, è la prova del fatto che i circuiti neuronali sono più eccitabili in FXS. "Questo probabilmente porta a funzioni cerebrali aberranti o menomazioni nei normali calcoli del cervello", ha detto. "Per esempio, alta sincronia potrebbe portare a crisi epilettiche - più neuroni sparano insieme potrebbero causare intere porzioni del cervello al fuoco in modo sincrono, che è alla base delle crisi epilettiche." E epilessia, osserva, è visto in fino al 20 per cento dei bambini con FXS.

Gli alti tassi di cottura potrebbero anche compromettere la capacità del cervello per decodificare gli stimoli sensoriali, provocando una risposta superiore alle anche semplici stimoli sensoriali; che potrebbe portare all'autismo e il ritiro dalle interazioni sociali. "È interessante notare, abbiamo scoperto che l'alta fuoco e sincronia erano particolarmente evidente nei momenti in cui gli animali erano addormentati. Questo è curioso, perché un sintomo importante di FXS è interrotto il sonno e frequenti risvegli." E, ha osservato, dal momento che il sonno è importante per la codifica ricordi e consolidare l'apprendimento, questo ipereccitabilità delle reti cerebrali in FXS può interferire con il processo di stabilire nuovi ricordi, e forse spiegare la difficoltà di apprendimento nei bambini con FXS.

"Perché gli scienziati del cervello sa molto circa i fattori che regolano l'eccitabilità neuronale, compresi i neuroni inibitori, possono ora provare a utilizzare una varietà di strategie per smorzare l'eccitazione neuronale. Speriamo che questo può essere utile per trattare i sintomi di FXS," ha detto.

Il prossimo passo, ha detto Portera-Cailliau, è quello di verificare se i topi X fragile in effetti mostrano risposte esagerate a stimoli sensoriali. "Perché una schiacciante reazione ad un lieve suono o carezza, o ipervigilanza agli stimoli sensoriali, potrebbe essere comune a diversi tipi di autismo, e non solo FXS," ha detto. "Se ipereccitabilità è la base della rete cervello per questi sintomi, quindi riducendo l'eccitabilità neuronale con alcuni farmaci che modulano l'inibizione potrebbe essere di valore terapeutico in questi disturbi dello sviluppo neurologico devastanti."

Altri autori dello studio incluso Peyman Golshani di UCLA, e James A. Anstey dalla Oregon Health & Science, University School of Medicine. La ricerca è stata finanziata da sovvenzioni dal National Institutes of Health (NICHD R01HD054453 e NINDS RC1NS068093), FRAXA Research Foundation e la Fondazione Dana.

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