Wissenschaftler entwickeln Mini-Gehirne, um Autismus besser zu verstehen
Wissenschaftler entwickeln Mini-Gehirne, um Autismus besser zu verstehen
Anonim

Laut einer neuen Studie kann die Autismus-Spektrum-Störung (ASS) mit einer Überproduktion hemmender Neuronen in Verbindung gebracht werden.

ASS ist eine Gruppe komplexer neurologischer Entwicklungsstörungen, die durch Kommunikationsprobleme, soziale Defizite und sich wiederholendes Verhalten gekennzeichnet sind. Einige Studien haben einen Zusammenhang zwischen bestimmten Genen und ASS gezeigt, aber die meisten Fälle sind idiosynkratisch, was bedeutet, dass ihre Ursprünge ein Rätsel sind.

„Dies sind Patienten mit idiopathischem Autismus, die keine genetischen Ursachen haben, und dennoch finden die Autoren Phänotypen, die zwischen ihren Zellen geteilt werden. Das ist beeindruckend“, sagte der Neurowissenschaftler und Stammzellbiologe Alysson Muotri von der University of California in San Diego gegenüber The Scientist. Muotri war nicht an der Studie beteiligt. „Wenn mich jemand gefragt hätte, hätte ich gesagt: ‚Du wirst nichts gemeinsam finden, es wird wahrscheinlich eine bunte Mischung.‘Aber nein… es scheint wichtige Dinge zu geben, die bei allen fehlreguliert sind.“

In der Studie sammelten die Forscher Hautzellen von vier männlichen ASS-Patienten und ihren vier biologischen Vätern, die keine ASS hatten. Sie wandelten diese Zellen in induzierte pluripotente Stammzellen um, was bedeutet, dass sie anschließend dazu gebracht werden konnten, sich zu jedem Zelltyp zu entwickeln. Das Team verwandelte sie in Zellaggregate, die dem Telencephalon ähnelten – der embryonalen Struktur, aus der sich das Großhirn des Gehirns entwickelt.

Die Analyse zeigte erhebliche Unterschiede zwischen den Zellen von denen mit ASD und den ASD-freien Zellen. Die ASD-Zellen neigten dazu, eine unregulierte Genexpression aufzuweisen, die am Synapsenaufbau, der neuronalen Entwicklung und der Zellproliferation beteiligt war. Die Zellen der Patienten teilten sich auch schneller als die Zellen ihrer Väter. Bei einem zweiten Blick stellten die Forscher fest, dass nur hemmende Neuronen vermehrt waren und erregende nicht betroffen waren. Unter den konsequent hochregulierten Transkripten war die Boten-RNA und das kodierende FoxG1, ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung des Telencephalons.

Forscher schlugen vor, dass eine übermäßige Hemmung zu Beginn der Entwicklung die Art und Weise beeinflussen kann, wie Neuronen miteinander verbunden sind.

Abgesehen von der Identifizierung möglicher Mechanismen im Zusammenhang mit der Entwicklung von ASS zeigte die Studie auch, wie von Patienten gewonnene Organoide hilfreich sein können, um Hinweise auf andere neurologische Störungen mit mysteriösen Ursachen zu geben. Die Gründe für Alzheimer und Parkinson beispielsweise sind noch weitgehend unbekannt.

„Wir denken, dass dies sehr komplexe Störungen sind und dass es wahrscheinlich sehr schwierig ist, ähnliche molekulare Wege in idiopathischen Gruppen zu finden“, sagte Muotri, „aber vielleicht auch nicht. … Dieses Papier bietet die Perspektive, dass es machbar ist.“

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