Die Neurowissenschaft von Autismus: Neue Anhaltspunkte dafür, wie die Bedingung beginnt

UNC School of Medicine Wissenschaftler vorgestellt, wie ein bestimmtes gen hilft bei der Organisation sind das Gerüst des Gehirns Zellen, die sogenannten radialen Vorläuferzellen notwendig, die für die ordnungsgemäße Bildung des Gehirns. Frühere Studien haben gezeigt, dass dieses gen mutiert ist bei einigen Menschen mit Autismus.

Die Entdeckung, veröffentlicht im Neuron, leuchtet die molekularen details ein wichtiger Prozess in der Entwicklung des Gehirns und fügt hinzu, um das wissenschaftliche Verständnis der biologischen Grundlagen von Autismus-Spektrum-Störung (ass), ein Zustand, in Verbindung mit der Entwicklung des Gehirns und Schätzungen bei etwa 59 Kinder in den Vereinigten Staaten geboren.

„Dieser Befund deutet darauf hin, dass ASD können verursacht werden durch Störungen auftretenden sehr früh auf, wenn die Großhirnrinde ist gerade am Anfang zu bauen, selbst,“, sagte Studie leitende Autor Eva S. Anton, PhD, professor für Zellbiologie und Physiologie an der UNC School of Medicine und Mitglied der UNC Neuroscience Center und UNC-Autismus-Forschungs-Zentrum.

Die Großhirnrinde-die in den Menschen ist zuständig für die höheren Funktionen des Gehirns, einschließlich Wahrnehmung, Sprache, Langzeitgedächtnis und Bewusstsein-ist relativ groß und dominant im Vergleich zu anderen Hirnstrukturen.

Wie die Rinde baut sich in der Entwicklung des Gehirns eines Menschen oder anderen säugetier ist weit Weg von vollständig verstanden. Aber die Wissenschaftler wissen, dass die frühen kortikalen Entwicklung, Vorläuferzellen, sogenannte radiale Gliazellen (Routinggruppenconnectors) erscheinen an der Unterseite der zu entwickelnden Kortex in regelmäßigen Abständen oder Fliesen-Muster. Jeder RGC Sprossen eine einzelne Stiel-Struktur, genannt basal-Prozess erstreckt sich auf die Spitze des cortex. Gemeinsam diese Routinggruppenconnectors und Ihre basalen Prozesse bilden ein Gerüst, ähnlich wie die Gerüste der Baustelle.

Routinggruppenconnectors teilen zu bilden Jungen kortikalen Neuronen, und diese baby-Neuronen klettern das Gerüst zu finden, die richtige Stelle in der Entwicklung des Gehirns. Der Kortex, die durch das Gerüst-system, normalerweise entwickelt sich eine sehr regelmäßige Struktur mit sechs verschiedenen Schichten von Neuronen, die notwendig für die normale Bildung von funktionalen neuronalen kortikalen Schaltkreisen.

Anton und Kollegen entdeckt, dass ein gen codiert für ein protein namens Memo1 benötigt wird, organisieren die Fliesen-radial glial cell Gerüst. Mutationen in der Memo1-gen auch gefunden wurden, in einigen Leuten mit Autismus und stehen im Verdacht, den Zustand verursacht. Erkunden Memo1 Rolle in der Entwicklung des Gehirns und Autismus, Anton die Mannschaft, die zuerst entwickelt, Mäuse, denen das Memo1-gen gelöscht wird früh in der Entwicklung des Gehirns in Routinggruppenconnectors.

Sie fanden, dass die resultierende RGC Gerüst gestört ist. Jeder RGC ‚ s stalk-like basal-Prozess gebildet zu viele äste und nicht mehr Formen ein leitendes Gerüst, was in neuronalen Verlust und ungeordneten Schichten. Der Wissenschaftler verfolgt in diesem krank-Effekt, zum Teil instabilen Mikrotubuli, die normalerweise dazu beitragen, das Gerüst, die Struktur und dienen als Gleise für den internen Verkehr der wichtigsten Moleküle notwendig für die RGC-Funktion.

Faszinierend, Untersuchungen der Gehirne von Kindern mit Autismus gefunden patches von ähnlichen neuronalen Desorganisation. Die Wissenschaftler analysierten dann MEMO1-gen-Mutationen berichtet, vor kurzem in den Einzelpersonen mit Autismus Verhaltensweisen und geistigen Behinderungen. Sie entdeckte die menschliche MEMO1 genetische mutation führte zu einer verkürzten form des Memo1-protein, und dies kann stören RGC Entwicklung

Weitere Unterstützung für die Autismus-Verbindung, Anton und seine Kollegen entdeckten den Mäusen fehlt Memo1 in Ihrer Routinggruppenconnectors benahm sich ungewöhnlich, zeigen einen Mangel an explorativen Aktivität, ähnlich denen gesehen bei einigen Menschen mit Autismus.

Die Ergebnisse insgesamt deuten, dass Memo1-assoziierten Autismus kann so verdrahtet werden, in das Gehirn sehr früh in der Entwicklung als andere Formen des Autismus mit Ursprung in gestörten neuronalen Differenzierung und Konnektivität.

„Für Störungen in der Gehirnentwicklung, wie ASD, ist es wichtig zu verstehen, die Ursachen des Problems, auch wenn wir noch weit Weg von der Lage zu korrigieren, Entwicklungs-Störungen auftreten, die in utero,“ sagte Anton. „Wir müssen dieses grundlegende wissen, wenn wir wirklich an die Ursachen dieser Bedingungen und schließlich die Entwicklung besserer diagnostischer oder therapeutischer Strategien.“

Anton und Kollegen weiter zu bewerten MEMO1 in die kortikale Entwicklung und Autismus, und mehr als menschliche Mutationen identifiziert, die in dieser gen-Familie und andere ASD Gene, die Sie planen, um die shift-Experimenten in Mäusen zur Untersuchung der menschlichen Hirn-organoids-eine Art mini-Gehirne wachsen können, von Patienten gewonnene Stammzellen mit ASD ähnliche Mutationen.

Die Forschung wurde unterstützt durch Zuschüsse aus dem National Institutes of Health (MH060929) und dem National Institute of Neurological Disorders and Stroke (5P30NS045892-12).

Die co-Autoren waren Naoki Nakagawa PhD, Charlotte Plestant PhD, Keiko Yabuno-Nakagawa PhD, Jingjun Li, PhD, Jason L. Stein PhD, alle von UNC-Chapel Hill; Zoltan Molnar von der University of Oxford, und Ali Badache PhD, Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille.