Περίληψη: Οι ενήλικες με αυτισμό παρουσιάζουν μειωμένη παρουσία ενός βασικού υποδοχέα γλουταμινικού, του mGlu5, σε εκτεταμένες περιοχές του εγκεφάλου. Αυτή η διαφορά υποστηρίζει τη θεωρία ότι η ανισορροπία μεταξύ διεγερτικών και ανασταλτικών σημάτων μπορεί να συμβάλλει στα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τον αυτισμό.
Βασικά στοιχεία
Λιγότεροι υποδοχείς: Οι ενήλικες με αυτισμό παρουσίασαν χαμηλότερη διαθεσιμότητα του υποδοχέα γλουταμινικού mGlu5 σε ολόκληρο τον εγκέφαλο.
Σύνδεση διέγερσης-αναστολής: Τα ευρήματα υποστηρίζουν την ιδέα ότι η αλλοιωμένη σηματοδότηση διέγερσης-αναστολής συμβάλλει στα αυτιστικά χαρακτηριστικά.
Δυναμικό EEG: Οι δείκτες EEG συσχετίστηκαν με τις διαφορές των υποδοχέων, υποδεικνύοντας ένα πιο προσιτό διαγνωστικό εργαλείο.
Πηγή: Yale
Επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Yale (YSM) ανακάλυψαν μια μοριακή διαφορά στον εγκέφαλο των αυτιστικών ατόμων σε σύγκριση με τους νευροτυπικούς συνανθρώπους τους.
Ο αυτισμός είναι μια νευροαναπτυξιακή διαταραχή που σχετίζεται με διαφορές στη συμπεριφορά, όπως δυσκολίες στην κοινωνική αλληλεπίδραση, περιορισμένα ή έντονα ενδιαφέροντα και επαναλαμβανόμενες κινήσεις ή ομιλία. Ωστόσο, δεν είναι σαφές τι κάνει τον αυτιστικό εγκέφαλο διαφορετικό.
Τώρα, μια νέα μελέτη στο The American Journal of Psychiatry διαπίστωσε ότι οι εγκέφαλοι των ατόμων με αυτισμό έχουν λιγότερους υποδοχείς ενός συγκεκριμένου τύπου για το γλουταμινικό, τον πιο κοινό διεγερτικό νευροδιαβιβαστή στον εγκέφαλο. Η μειωμένη διαθεσιμότητα αυτών των υποδοχέων μπορεί να σχετίζεται με διάφορα χαρακτηριστικά που συνδέονται με τον αυτισμό.
«Ανακαλύψαμε αυτή την πολύ σημαντική, μέχρι τώρα άγνωστη διαφορά στον αυτισμό, η οποία είναι σημαντική, έχει επιπτώσεις στην παρέμβαση και μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τον αυτισμό με πιο συγκεκριμένο τρόπο από ό,τι ποτέ στο παρελθόν», λέει ο James McPartland, PhD, Καθηγητής Παιδοψυχιατρικής και Ψυχολογίας στο Κέντρο Μελέτης Παιδιών του YSM και συν-επικεφαλής ερευνητής της μελέτης.
Διαταραχή της σηματοδότησης στον αυτισμό
Οι νευρώνες στον εγκέφαλο επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά σήματα και χημικούς αγγελιοφόρους που ονομάζονται νευροδιαβιβαστές. Όταν ένα ηλεκτρικό κύμα διαδίδεται μέσω ενός νευρώνα, προκαλεί την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών που μεταδίδουν ένα σήμα σε άλλους νευρώνες. Αυτή η σηματοδότηση στον εγκέφαλο μπορεί να είναι είτε διεγερτική είτε ανασταλτική.
Η διεγερτική σηματοδότηση προκαλεί κυρίως την απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικού, ο οποίος λειτουργεί ως πράσινο φως που δίνει το σήμα σε άλλους νευρώνες να ενεργοποιηθούν. Η ανασταλτική σηματοδότηση, από την άλλη πλευρά, λειτουργεί ως φρένο που καταστέλλει τη δραστηριότητα.
Ο εγκέφαλος χρειάζεται μια ακριβή ισορροπία μεταξύ αυτών των δύο τύπων σηματοδότησης για να λειτουργεί σωστά. Μία από τις κύριες υποθέσεις σχετικά με τις υποκείμενες αιτίες του αυτισμού είναι η ανισορροπία μεταξύ διεγερτικής και ανασταλτικής σηματοδότησης στον εγκέφαλο.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι η εμπλοκή αυτού του κεντρικού μηχανισμού μπορεί να εξηγήσει το ευρύ φάσμα διαφορών που παρατηρούνται μεταξύ των ατόμων με αυτισμό.
Με βάση αυτή την υπόθεση, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μαγνητική τομογραφία (MRI) και τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) για να αναζητήσουν διαφορές στον εγκέφαλο 16 ενηλίκων με αυτισμό και 16 ατόμων που θεωρούνται νευροτυπικοί. Οι μαγνητικές τομογραφίες επέτρεψαν στους ερευνητές να εξετάσουν την ανατομία του εγκεφάλου κάθε συμμετέχοντα, ενώ οι τομογραφίες PET αποκάλυψαν τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου σε μοριακό επίπεδο.
«Η PET σάρωση μπορεί να μας βοηθήσει να εντοπίσουμε έναν μοριακό χάρτη του τι συμβαίνει σε αυτό το σύστημα γλουταμινικού», εξηγεί ο David Matuskey, MD, αναπληρωτής καθηγητής ακτινολογίας και βιοϊατρικής απεικόνισης στο YSM και συν-επικεφαλής ερευνητής της μελέτης.
Οι αυτιστικοί εγκέφαλοι έχουν μειωμένη δέσμευση ενός κρίσιμου υποδοχέα
Αυτές οι αναλύσεις αποκάλυψαν μειωμένη δέσμευση ενός συγκεκριμένου τύπου υποδοχέα γλουταμινικού, γνωστού ως μεταβοτροπικός υποδοχέας γλουταμινικού 5 (mGlu5), σε αυτιστικούς συμμετέχοντες.
Τα ευρήματα υποστηρίζουν την ιδέα ότι η ανισορροπία των διεγερτικών και ανασταλτικών σημάτων στον εγκέφαλο θα μπορούσε να συμβάλλει στα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τον αυτισμό, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Δεκαπέντε από τους αυτιστικούς συμμετέχοντες υποβλήθηκαν επίσης σε ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG), μια μέτρηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου. Με βάση το EEG, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτές οι ηλεκτρικές μετρήσεις συσχετίζονταν με χαμηλότερους υποδοχείς mGlu5.
Αυτό το εύρημα θα μπορούσε να έχει σημαντικές κλινικές επιπτώσεις, σύμφωνα με τους ερευνητές. Ενώ οι PET σάρωση είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη του εγκεφάλου, είναι επίσης δαπανηρή και συνεπάγεται έκθεση σε ακτινοβολία. Το EEG θα μπορούσε να είναι ένας φθηνότερος και πιο προσιτός τρόπος για την περαιτέρω διερεύνηση της διεγερτικής λειτουργίας του εγκεφάλου.
«Το EEG δεν πρόκειται να αντικαταστήσει πλήρως τις PET σαρώσεις, αλλά μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πώς αυτοί οι υποδοχείς γλουταμινικού συμβάλλουν στη συνεχή εγκεφαλική δραστηριότητα ενός ατόμου», εξηγεί ο Άνταμ Νάπολς, PhD, επίκουρος καθηγητής στο Κέντρο Μελέτης Παιδιών του YSM και πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Η μελέτη παρέχει στους ερευνητές μια νέα γνώση για το πώς ο εγκέφαλος των ατόμων με αυτισμό διαφέρει από αυτόν των νευροτυπικών ατόμων. Επειδή οι μοριακές βάσεις του αυτισμού είναι ακόμα ελάχιστα κατανοητές, οι κλινικοί γιατροί σήμερα βασίζονται στην παρατήρηση της συμπεριφοράς για τη διάγνωσή του.
Η αποσαφήνιση της «μοριακής δομής» του αυτισμού, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε καλύτερα διαγνωστικά εργαλεία και τρόπους υποστήριξης των ατόμων με αυτισμό.
«Μπαίνω σε ένα δωμάτιο και παίζω με ένα παιδί για να διαγνώσω τον αυτισμό», τονίζει ο McPartland. «Τώρα όμως, έχουμε βρει κάτι που είναι σημαντικό, μετρήσιμο και διαφορετικό στον αυτιστικό εγκέφαλο».
Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν φάρμακα που να θεραπεύουν τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν πολλά άτομα με αυτισμό. Τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν τους ερευνητές να αναπτύξουν θεραπείες για τον αυτισμό που στοχεύουν στον υποδοχέα mGlu5.
Ενώ πολλά άτομα με νευροδιαφορετικότητα δεν επηρεάζονται ουσιαστικά από τον αυτισμό και μπορεί να μην χρειάζονται ή να μην επιθυμούν φαρμακευτική αγωγή, οι καινοτόμες θεραπείες θα μπορούσαν να βοηθήσουν τα άτομα στο φάσμα που εμφανίζουν συμπτώματα που επηρεάζουν την ποιότητα της ζωής τους.
Μελλοντικές κατευθύνσεις της έρευνας
Η παρούσα μελέτη περιελάμβανε μόνο ενήλικες με αυτισμό. Δεν είναι ακόμη σαφές εάν η χαμηλότερη συγκέντρωση υποδοχέων αποτελεί αιτία του αυτισμού ή αποτέλεσμα της συμβίωσης με αυτόν για δεκαετίες. Στο παρελθόν, η έρευνα με τη χρήση PET scans περιοριζόταν σε ενήλικες λόγω των κινδύνων που συνδέονται με την έκθεση σε ακτινοβολία.
Ωστόσο, ο Matuskey, ο συν-ερευνητής Richard Carson, PhD, και οι συνεργάτες τους έχουν αναπτύξει πιο εξελιγμένες τεχνικές που ανοίγουν το δρόμο για πολύ χαμηλότερη έκθεση σε ακτινοβολία.
Σε μελλοντικές μελέτες, η ομάδα σχεδιάζει να διεξάγει έρευνα με αυτές τις νέες τεχνολογίες σε παιδιά και εφήβους.
«Θέλουμε να αρχίσουμε να δημιουργούμε μια αναπτυξιακή αφήγηση και να κατανοήσουμε αν τα πράγματα που βλέπουμε είναι η ρίζα του αυτισμού ή μια νευρολογική συνέπεια του να έχεις αυτισμό όλη σου τη ζωή», προσθέτει ο McPartland.
Όλοι οι αυτιστικοί συμμετέχοντες στη μελέτη είχαν μέσες ή άνω του μέσου όρου γνωστικές ικανότητες. Ο McPartland και οι συνεργάτες του επιμελούνται επί του παρόντος την ανάπτυξη άλλων προσεγγίσεων για τις PET τομογραφίες, οι οποίες θα τους επιτρέψουν να συμπεριλάβουν άτομα με νοητική αναπηρία σε μελλοντικές μελέτες.
Απαντήσεις σε βασικές ερωτήσεις:
Ε: Ποια μοριακή διαφορά εντόπισαν οι ερευνητές στους εγκεφάλους των ατόμων με αυτισμό;
Α: Ανακάλυψαν μειωμένη διαθεσιμότητα του υποδοχέα γλουταμινικού mGlu5, ο οποίος διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στη διεγερτική σηματοδότηση.
Ε: Γιατί έχει σημασία αυτή η διαφορά στον υποδοχέα;
Α: Υποστηρίζει την μακροχρόνια υπόθεση ότι ο αυτισμός συνεπάγεται μια ανισορροπία μεταξύ της διεγερτικής και της ανασταλτικής σηματοδότησης του εγκεφάλου, η οποία μπορεί να εξηγήσει μια σειρά χαρακτηριστικών.
Ε: Μπορεί αυτό να οδηγήσει σε νέες διαγνωστικές ή θεραπευτικές προσεγγίσεις;
Α: Ναι. Τα μοτίβα EEG που σχετίζονται με τις διαφορές των υποδοχέων υποδηλώνουν μια πιο προσιτή διαγνωστική οδό, και οι θεραπείες που σχετίζονται με τον mGlu5 μπορεί να γίνουν μελλοντικοί θεραπευτικοί στόχοι.
Σημειώσεις σύνταξης:
Σύνταξη Neuroscience News.
Το άρθρο του περιοδικού έχει ελεγχθεί πλήρως.
neurosciencenews.com
Απόδοση από τα Αγγλικά: Έλενα Μερρ.
Ο πλανήτης δεν κάνει τίποτα άλλο από το να μας στηρίζει και εμείς διαπράττουμε συνεχώς εγκλήματα κατά της φύσης.
— Δάφνη Ζουνίγκα
