Nova studija koju su vodili istraživači UC Davis MIND instituta potvrđuje da se razvoj mozga kod osoba sa autizmom razlikuje od onih sa tipičnim neurorazvojom. Prema studiji objavljenoj u PNAS-u, ove razlike su povezane sa genima uključenim u upalu, odgovor imuniteta i neuronske transmisije. Počinju u detinjstvu i razvijaju se tokom životnog veka.
Otprilike jedno od 44 dece u SAD ima autizam. Autistični pojedinci mogu se ponašati, komunicirati i učiti na načine koji se razlikuju od neurotipičnih ljudi. Kako stare, često imaju izazove u društvenoj komunikaciji i interakciji.
Istraživači su imali za cilj da shvate kako neuroni u mozgu komuniciraju i interakciju između starosti i autizma. Proučavali su genetske razlike u neuronima mozga kod ljudi sa autizmom u različitim godinama i upoređivali ih sa onima sa neurotipskim razvojem.
Ranije studije su pokazale da određeni regioni mozga obeležavaju rani višak, praćen smanjenjem zapremine, povezanosti i ćelijske gustine neurona kako ljudi sa autizmom stare u odrasloj dobi.
„Početni višak i prekomerna povezanost neurona može učiniti mozak ranjivijim na rano starenje i upale, što može dovesti do daljih promena u strukturi i funkciji mozga“, rekla je ko-stara autorka Sintija Šuman. Šuman je profesor neuronauke na Odeljenju za psihijatriju i bihejvioralne nauke. Ona je povezana sa UC Davis MIND institutom. „Razumevanje kako se mozak kod osobe sa autizmom menja tokom života pružiće mogućnosti za ranu intervenciju.
Istraživači su analizirali moždana tkiva 27 preminulih osoba sa autizmom i 32 bez autizma. Starost ovih osoba kretala se između 2 i 73 godine.
Tkiva su uzeta iz regiona superiornog temporalnog girusa (STG) — oblasti u mozgu odgovornom za obradu zvuka i jezika i društvenu percepciju.
„STG igra kritičnu ulogu u integraciji informacija. Pomaže u pružanju značenja o našem okruženju. Uprkos svojoj važnosti, ostaje relativno neistražen“, prokomentarisao je Šuman. „Želeli smo da razumemo kako se molekularne promene u ovom kritičnom delu mozga dešavaju kod autizma.“
Tim je analizirao moždana tkiva, kao i izolovane neurone koristeći tehnike mikrodisekcije laserskog hvatanja. Oni su proučavali ekspresiju mRNK na molekularnom nivou u STG tkivu i izolovanim neuronima. mRNA prevodi DNK kod u uputstva koja ćelijske mašine mogu prepoznati i koristiti za proizvodnju proteina za različite telesne funkcije.
Studija je identifikovala 194 značajno različita gena u mozgu osoba sa autizmom. Od tih gena, 143 je proizvelo više mRNK (regulisano naviše), a 51 je proizvelo manje (regulisano naniže) u autističnim mozgovima nego u tipičnim.
Smanjeni geni su uglavnom bili povezani sa vezom mozga. Ovo može ukazivati na to da neuroni možda ne komuniciraju tako efikasno. Previše aktivnosti u neuronima može dovesti do bržeg starenja mozga kod autističnih osoba.
Studija je takođe otkrila više mRNA za proteine toplotnog šoka u autističnim mozgovima. Ovi proteini reaguju na stres i aktiviraju imuni odgovor i upalu.
Studija je identifikovala 14 gena u masivnom STG tkivu koji su pokazali razlike zavisne od starosti između autističnih i neurotipičnih pojedinaca i tri gena u izolovanim neuronima. Ovi geni su povezani sa sinaptičkim putevima, kao i sa putevima imuniteta i upale.
Na primer, u tipičnim mozgovima, ekspresija HTRA2 gena je mnogo veća pre 30. godine i opada sa godinama. U STG neuronima osoba sa autizmom, nivoi ekspresije ovog gena počinju niži i povećavaju se sa godinama.
„Promene u HTRA2 su umešane u gubitak neuronskih ćelija i ćelijske funkcije – kao što je pravilno savijanje proteina i ponovna upotreba i recikliranje ćelijskih komponenti“, objasnila je ko-stara autorka Boriana Stamova, vanredni profesor na Odeljenju za neurologiju. Takođe je povezana sa Institutom MIND. „Uloga HTRA2 je vitalna za normalnu funkciju mozga.“
Istraživači su takođe otkrili različite obrasce upale u autističnim moždanim tkivima. Nekoliko imunih gena i gena povezanih sa upalom je snažno pojačano, što ukazuje na imunološku disfunkciju koja se može pogoršati sa godinama.
Studija je ukazala na smanjenje ekspresije gena uključenih u sintezu gama-aminobuterne kiseline (GABA) povezano sa uzrastom. GABA je hemijski glasnik koji pomaže u usporavanju mozga. Deluje kao inhibitorni neurotransmiter.
„GABA je poznata po tome što proizvodi efekat prigušenja u kontroli neuronske hiperaktivnosti u anksioznosti i stresu. Naša studija je pokazala promene u zavisnosti od starosti u genima uključenim u GABA signalizaciju u mozgu ljudi sa autizmom“, rekla je Stamova.
Studija je pronašla direktne dokaze na molekularnom nivou da je signalizacija insulina promenjena u neuronima ljudi sa autizmom. Takođe je primetio značajne sličnosti ekspresije mRNA u STG regionu između osoba sa autizmom i onih sa Alchajmerovom bolešću. Ovi izrazi mogu biti povezani sa povećanom verovatnoćom neurodegenerativnog i kognitivnog pada.
„Nalazi iz naše studije su zaista važni za razumevanje onoga što se dešava u mozgu ljudi sa autizmom. Identifikovanje ovih promena tokom vremena daje nam priliku da razmislimo o nekim intervencijama koje bi mogle biti korisnije u određenim periodima“, rekao je Šuman.
