Naukowcy ze Stanford Medicine badający neurologiczne podstawy zaburzeń ze spektrum autyzmu odkryli, że nadaktywność w określonym obszarze mózgu może napędzać zachowania charakterystyczne dla tego zaburzenia.
W modelu myszy z autyzmem badacze zidentyfikowali jądro siatkowate wzgórza – strukturę pełniącą funkcję „bramkarza” informacji sensorycznych pomiędzy wzgórzem a korą mózgową – jako potencjalny cel terapeutyczny.
Co więcej, udało im się odwrócić objawy przypominające autyzm – w tym podatność na napady padaczkowe, nadwrażliwość na bodźce, zwiększoną aktywność ruchową, zachowania stereotypowe i obniżoną interakcję społeczną – poprzez podanie myszom leków hamujących aktywność tego obszaru mózgu.
Te same leki są obecnie badane w terapii padaczki, co wskazuje na możliwe wspólne mechanizmy leżące u podłoża zaburzeń ze spektrum autyzmu i epilepsji, a także tłumaczy, dlaczego często współwystępują one u tych samych pacjentów.
Wyniki badań opublikowano 20 sierpnia w czasopiśmie Science Advances. Starszym autorem pracy jest profesor neurologii i nauk neurologicznych John Huguenard (PhD), a pierwszym autorem Sung-Soo Jang (PhD), stypendysta podoktorski w tej samej dziedzinie.
Obwody nerwowe łączące wzgórze z korą od dawna są powiązane z autyzmem zarówno u ludzi, jak i w modelach zwierzęcych, jednak rola jądra siatkowatego wzgórza nie była dotąd jasna. W nowym badaniu naukowcy rejestrowali aktywność neuronalną tego obszaru u myszy, obserwując ich zachowania. U zwierząt zmodyfikowanych genetycznie (knockout Cntnap2) jądro siatkowate wykazywało wzmożoną aktywność przy bodźcach świetlnych, dotykowych oraz w trakcie interakcji społecznych. Obserwowano także spontaniczne wyładowania prowadzące do napadów padaczkowych.
Padaczka występuje znacznie częściej u osób z autyzmem niż w populacji ogólnej – 30% wobec 1% – choć mechanizmy tej zależności są słabo poznane. W związku z tym badacze przetestowali eksperymentalny lek przeciwpadaczkowy Z944 i wykazali, że cofał on deficyty behawioralne w modelu myszy z autyzmem.
Zastosowano także inną metodę eksperymentalną, tzw. neuromodulację opartą na DREADD, w której neurony są genetycznie modyfikowane, aby reagowały na specjalnie zaprojektowane cząsteczki. Dzięki temu można było tłumić nadaktywność jądra siatkowatego i odwracać deficyty behawioralne u myszy z autyzmem. Co więcej, sztuczne zwiększenie aktywności tego obszaru u zdrowych myszy prowadziło do wywołania objawów przypominających autyzm.
Odkrycia te wskazują jądro siatkowate wzgórza jako nowy cel terapeutyczny w leczeniu zaburzeń ze spektrum autyzmu.
Źródło: Science Advances, „Reticular Thalamic Hyperexcitability Drives Autism Spectrum Disorder Behaviors in the Cntnap2 Model of Autism”
DOI: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adw4682
