Что нейробиологи теперь знают об аутизме

Следующее было произведено в партнерстве с Институт развития мозга Либера чья миссия - воплотить генетические идеи в методы лечения следующего поколения.

Есть причина, по которой большинство из нас не помнит, чтобы росло с таким количеством аутичных детей, как сейчас: сегодня гораздо больше детей диагностировано расстройство аутистического спектра, чем когда-либо прежде. По данным Центров по контролю за заболеваниями и Профилактика, аутизм сейчас поражает 1 из 59 детей, по сравнению с 1 из 88 детей в 2008 году и 1 из 150 детей в 2000 году.

Частично это поразительное увеличение связано с повышением осведомленности о заболевании и более точными диагнозами. Есть ли в игре другие факторы, такие как воздействие окружающей среды или тот факт, что родители рождение детей в более старшем возрасте, что, как показывают исследования, увеличивает вероятность аутизма, по-прежнему остается вопросом дебаты.

«Нет одного аутизма».

То, что остается гораздо более неясным, чем распространенность, является основной биологической причиной этого расстройства. Отчасти это связано с тем, что аутизм на самом деле представляет собой совокупность неврологических состояний, каждое из которых препятствует общению, социальным навыкам, моторике и поведению. «Не бывает единственного аутизма», - говорит доктор Дэниел Вайнбергер, директор и генеральный директор Института развития мозга Либера при Университете Джона Хопкинса. «Этот термин используется для описания множества различных расстройств раннего детства, которые имеют несколько характеристик и проявлений, главное из которых проблемы в развитии социальных связей ». Дети обычно начинают проявлять симптомы еще в раннем возрасте, и большинству из них диагноз ставится примерно в возрасте. четыре.

Генетический план

Большинство форм аутизма, по-видимому, имеют генетические корни - или, точнее, наследственные вариации одного или нескольких генов. «В большинстве случаев это, вероятно, вызвано комбинациями множества генов, влияющих на развитие мозга», - говорит Вайнбергер. «Однако гены ничего не знают о социальных взаимодействиях, тревоге или внешнем поведении. Они несут ответственность только за две вещи: фиксированные черты характера, такие как рост и цвет волос, и поведение клетки. " Он объясняет, что ДНК в каждой ячейке подобна фабричному мастеру, постоянно приказывающему этой ячейке работать.

Другими словами, когда ребенок наследует вариацию гена, этот ген влияет только на функцию клетки. Как тогда это влияет на то, как аутичный ребенок думает, действует и относится к другим? Это объясняется пониманием того, что каждый не действует изолированно. В рамках всей генетики или «генома» человека они взаимодействуют друг с другом.

«Следуя плану своих геномов, клетки разговаривают и строят отношения друг с другом по мере развития ребенка», - говорит Вайнбергер. «Они образуют сети с другими клетками и вырастают, превращаясь в разные структуры мозга, такие как гиппокамп и таламус. Пока клетки обрабатывают молекулярную информацию, сети, в которых они находятся, обрабатывают когнитивную, социальную и эмоциональную информацию ».

Природа против воспитания

Факторы окружающей среды, такие как заботливые родители, полноценное питание и посещение звездной школы, на самом деле меньше влияют на поведение аутичных детей, чем вы думаете. По словам Вайнбергера, нет никаких научных доказательств того, что здоровая окружающая среда перевесит последствия генетической мутации. Тем не менее, несмотря на отсутствие научных доказательств, он считает, что любое человеческое поведение можно до определенной степени изменить. «Но границы, границы, в которых родители могут что-то изменить, очень ограничены», - говорит Вайнбергер.

«Эти первые пять лет - критический период в формировании способности преодолевать более сложные времена жизни в будущем».

Однако совершенно ясно, что дети, подвергавшиеся серьезному стрессу в первые пять лет жизни, как правило, в более позднем возрасте имеют больше социальных, психических и физических факторов стресса. «Употребление наркотиков, диабет, масса тела, гипертония - вероятность всего этого повышается у людей, переживших сильный детский стресс», - говорит Вайнбергер. «Как сказал нам Фрейд, эти первые пять лет - критический период в формировании способности преодолевать более сложные времена жизни в будущем».

Для ребенка с аутизмом это означает, что пока любящие мама и папа, еда на столе и структурированный семейная жизнь не может преобладать над биологией, эти факторы потенциально снижают вероятность развития определенных проблем со здоровьем, таких как Взрослые.

Лечение Питта-Хопкинса

Поскольку расстройства аутистического спектра настолько широки, Институт развития мозга Либера надеется добиться прогресса в помощи пострадавшим детям, прежде всего сосредоточив внимание на одном очень отличном типе аутизма: синдроме Питта-Хопкинса. Хотя этот редкий синдром встречается только у нескольких тысяч детей в США, он имеет большой потенциал для раскрытия секретов понимания других типов аутизма. «Питт-Хопкинс - это всего лишь небольшой кусок пирога, но мы решили изучить его, потому что точно знаем, что вызывает его, тогда как при других формах аутизма мы все еще определяем основные генетические причины », - говорит Вайнбергер. Этот синдром вызван единственной генетической мутацией, которая не позволяет гену TCF4 производить белок, который важен для функционирования клеток. В результате клетки, которые полагаются на этот белок, функционируют ненормально.

«Поскольку это очень незаметная мутация, обнаруженная в одном гене, мы можем построить модели в лаборатории симптомов Питта-Хопкинса, которые отражают точную причину», - говорит Вайнбергер. Эти модели позволяют ученым из Института Либера точно исследовать, как генетическая мутация проявляется в развитии мозга, чтобы увидеть, могут ли они смягчить некоторые из повреждений.

«Мы хотим выяснить, что идет не так, и попытаться исправить это», - говорит Вайнбергер. «Многие думают, что можно исправить ген, но это очень сложно и рискованно. Мы выбрали другую стратегию: предполагая, что вы не можете изменить геном, давайте попробуем нормализовать поведение мозга, исходя из того, что геном с ним делает ».

Используя эти модели, исследователи Либера обнаружили, что когда эти клетки стимулировались, они действовали очень ненормально. «Поведение нарушается, потому что клетки не срабатывают должным образом», - объясняет Вайнбергер. Его команда связала проблему с изменением определенного белка, который составляет ионный канал натрия на мембране клетки. Этот канал служит воротами, которые позволяют соли входить и выходить из клеток. Они думают, что этот мутировавший ионный канал частично отвечает за поведенческие изменения у детей с синдромом Питта-Хопкинса.

Обладая этими знаниями, команда попыталась найти лекарство, которое могло бы заблокировать изменение ионного канала, чтобы увидеть, затронуты ли клетки. «Мы обнаружили, что, воздействуя лекарством на ионный канал, мы восстанавливаем функцию клеток», - говорит Вайнбергер. «Мы, вероятно, через год до того, как мы увидим препарат, испытанный на людях, но это будет первое возможное лечение аутизм, основанный на понимании специфического клеточного механизма, который приводит к синдрому Питта Хопкинса, редкой форме аутизм ».

Вайнбергер настаивает на том, что этот препарат не вылечит синдром Питта-Хопкинса, потому что мутация, вероятно, влияет не только на ионный канал. Однако он считает, что детям, принимающим препарат, будет лучше, потому что нейроны в их мозгу будут функционировать более нормально.

Хотя работа Института Либера сосредоточена на этой форме аутизма, она дает надежду не только детям с Питт-Хопкинсом и их семьям. Лучшее понимание этого одного типа аутизма открывает путь к аналогичным достижениям для других типов расстройств аутистического спектра в будущем.