Fem funn om autism spectrum disorder at forskere har gjort ved å studere postmortem hjernevev.
følgende artikkel ble gitt av Autisme BrainNet.
Når så mange tjenester og tiltak er nødvendig for å støtte barn og voksne med autism spectrum disorder (ASD), folk lurer kanskje på hvorfor det er viktig for forskerne å studere hjernen., Faktisk, hjernen er den primære organ berørte i ASD, og ved å undersøke hvordan det utvikler seg og fungerer i autistiske mennesker, forskere kan bedre forstå ASD årsaker og mekanismer, og finne potensielle mål for behandling.
Menneskelige hjerne forskning ofte bygger på metoder som visualisere hjernens struktur og funksjon i levende individer. Men disse tilnærmingene mangel nok oppløsning til å fange opp endringer i nivået av celler og molekyler — store mål av ASD. Den eneste måten å undersøke disse mikroskopiske endringer i den menneskelige hjerne er ved å studere postmortem hjernevev.,
Autisme BrainNet (tidligere Autisme Vev Program) er et samarbeids nettverk av universiteter og vitenskapelige institusjoner som tar sikte på å fremme en bedre forståelse av autisme biologi ved å legge til rette for forskning på hjernen vev som brukes av personer med ASD. Takk til Autisme BrainNet og andre organisasjoner, studier av postmortem hjernevev har ført til mange funn om «innsiden» av ASD hjernen.
Dette er fem (av mange) nyere funn:
- Færre eller flere nevroner., Sammenlignet med typisk utvikling av individer, hjernen autistiske mennesker har blitt funnet å ha færre eller flere nevroner, avhengig av området undersøkt og hvor gammel donor var. Fordelingen av nevroner er også annerledes, med noen hjernen regioner som inneholder nevroner som er mer tett pakket sammen, og andre inneholder nevroner med større mellomrom mellom them1., Som antall og fordeling av nevroner på tvers av hjernen bestemmes tidlig i hjernens utvikling, forskere tror at endringer i mengde og tetthet av hjerneceller kan reflektere forandringer som oppstår mens hjernen er fortsatt forming, selv om det fortsatt er uklart hvordan disse cellulære endringer knyttet til ASD symptomer.
- Ledninger forskjeller. Hjerneceller er koblet til hverandre, og danner kretser som stafett signaler til nabokommunene samt fjerntliggende regioner i hjernen., Cellene i hjernebarken er også organisert langs smale enheter av informasjon overføring, eller ‘minicolumns,» hvor informasjonen sendes både innenfor og på tvers av kolonner. Forskere har funnet ut at de autistiske hjernen hadde mer ennå mindre minicolumns i forhold til hjernen typisk utvikling individuals2, et spennende funn som trenger å bli replikert med nye hjernen donasjoner. Videre, personer med skjøre X, en tilstand som er forbundet med ASD, hadde nevroner med mer «splines», som er små, torn-liker å se strukturer nevron bruke til å ‘snakke’ via kjemiske signals3., Sammen er disse funnene tyder på at hjernen til personer med ASD kan være kabelbasert annerledes, og at cellulære og molekylære mekanismer som regulerer informasjon overføring er endret.
- Utover nevroner. Mens nevroner har vært fokus for mye forskning på autisme hjernen, studier av postmortem vev har bidratt til å oppdage at en ikke-neuronal type hjernen celle kalt «microglia’ kan også være viktig i ASD., Microglia er hjernen er bosatt immunceller og tjene flere funksjoner, fra å hjelpe hjernen kjempe stater på betennelse og infeksjon, for å bidra til å regulere neuronal kommunikasjon. Forskere har funnet ut at hjernen til autistiske individer presenterer endringene i form og antall microglia4,5, så vel som forskjeller i aktiviteten til gener som regulerer microglial functions6,7,8., Denne forskningen gir bevis for at både nerver og ikke-nevronale celler spiller en rolle, men det er fortsatt uklart om endringer i microglia er en primær årsak eller en sekundær effekt av tilstanden.
- Det er ikke bare genetikk: det er epigenetics. Over 150 gener har nå vært knyttet til autisme. Men i tillegg til genmutasjoner, forskere har oppdaget at risikoen for autisme kan komme fra endringer i en » lag » av genom kalt ‘epigenome.,’Den epigenome utløses av miljøfaktorer, både psykiske og kjemiske, som kan gjøre gener som er mer eller mindre aktive, og i sin tur, endre protein uttrykk. Mange epigenetisk mekanismer som er viktig for hjernens utvikling, og dermed gjør disse molekylære endringer spesielt relevant i og utsatt for nevrologiske lidelser som for eksempel ASD. Følgelig flere studier har funnet epigenetisk endringer i hjernen vev av autistiske individuals9,10, samt i hjernen av givere med lidelser relatert til autisme, inkludert Rett og 15 duplisering syndromes11,12., Noen av disse endringene var unik for hver enkelt lidelse, men andre var delt. Dette er et viktig funn fordi det viser at selv om disse lidelsene kan ha ulike genetiske årsaker, de kan dele felles molekylære mekanismer. Denne forskningen er dermed dobbelt viktig, fordi den viser at 1) samspillet mellom gener og miljø er involvert i ASD og 2) felles molekylære mekanismene som ligger til grunn for nevrologiske lidelser med ulike genetiske årsaker.
- Felles mekanismer: et spekter innenfor et spekter., Kliniske symptomer på ASD del likheter med andre nevrologiske eller psykiske lidelser, som for eksempel adhd, tvangslidelser og schizofreni. Det var imidlertid først ved å studere hjernen vev av mennesker med disse tilstandene at forskerne bekreftet at disse lidelsene har lignende mønstre av genet activity13. Dette funnet kan forklare delvis overlapper hverandre i diagnostiske egenskaper og atferd, og er spesielt viktig fordi det fremhever felles mål for patologi som kan utnyttes til å identifisere og utvikle intervensjoner.,
Selv om disse og andre funn bidrar til å gjøre fremskritt i autisme hjerneforskning, mange spørsmål forblir åpen. ASD er utrolig variert i sine genetiske årsaker og kliniske manifestasjoner. Ikke overraskende, ASD hjernens struktur og funksjon er bundet til å variere fra ett individ til et annet. Dette gjør forskning ekstremt utfordrende, og den eneste måten for forskere å fullt ut forstå ulike former for ASD er å studere så mange hoder som mulig.
Les mer om autisme forskning ved hjelp av postmortem hjernevev og Autisme BrainNet her., For å holde up-to-date med ny forskning funn og lære mer om utdanningsmuligheter og arrangementer, vennligst registrer deg for å motta nyheter og oppdateringer i vårt kvartalsvise nyhetsbrev og følg oss på Facebook.
1. Varghese M. et al. Acta Neuropathol. 134, 537-566 (2017) PubMed
2. Casanova M. F. Hjernen Pathol. 17, 422-433 (2007) PubMed
3. Hutsler J. J. og Zhang H. Hjernen Res. 1309, 83-94 (2010) PubMed
4. Tetreault N. A. et al. J. Autisme Dev. Disorder lucy hale og. 42, 2569-2584 (2012) PubMed
5. Morgan J. T. et al. Biol. Psykiatri 68, 368-376 (2010) PubMed
6. Gupta S. et al., Nat. Commun. 5, 5748 (2014) PubMed
7. Voineagu I. et al. Arten 474, 380-384 (2011) PubMed
8. Velmeshev D. et al. Vitenskap 364, 685-689 (2019) PubMed
9. Ladd-Acosta C, et al. Mol. Psykiatri 19, 862-871 (2014) PubMed
10. Nardone S. et al. Cereb. Cortex 27, 5739-5754 (2017) PubMed
11. Wong C. C. Y et al. Mol. Genet. 28, 2201-2211 (2019) PubMed
12. Fugl Cernia A. et al. Cortex Epub ahead of print (2019) PubMed
13. Gandal M. J. et al. Vitenskap 362, 6420 (2018) PubMed