Hur en unik genmutation kan driva autism
Vilka faktorer driver autism? Det är en fråga som forskarna fortfarande inte har något svar på. Nu föreslår en ny studie på möss och bedömning av data från människor att en unik genetisk mutation kan spela en nyckelroll i tidig hjärnutveckling, vilket bidrar till autism.
Autism - som forskare och vårdpersonal ofta kallar för autismspektrumstörning (ASD) - är annorlunda för olika individer, och dess egenskaper blir vanligtvis synliga i barndomen.
Specialister anser att autism är en ”utvecklingsstörning”, och autistiska individer kan ha olika erfarenheter när det gäller att relatera till andra människor; de kan lära sig annorlunda och delta i repetitiva rörelser.
För vissa människor är dessa egenskaper inte ett hinder i deras dagliga liv. Andra kan tycka att dessa eller aspekter av dessa egenskaper inte är till hjälp, eller att de orsakar svårigheter när det gäller att umgås med människor omkring dem.
I dessa situationer kan vårdpersonal ge råd om olika sätt att hantera eller strategier för självutveckling. Dessa kan inkludera deltagande i kognitiv beteendeterapi (CBT), beteendestyrningsterapi eller utbildning i sociala färdigheter. Andra kan föreslå att man tar vissa mediciner, såsom antidepressiva medel eller ångestdroger, där så är lämpligt.
Enligt Världshälsoorganisationen (WHO) är cirka 1 av 160 barn runt om i världen autistiska. Trots detta är forskare fortfarande osäkra på exakt vilka faktorer som driver utvecklingen av autistiska egenskaper.
En ny studie från University of North Carolina (UNC) School of Medicine i Chapel Hill antyder att en genetisk mutation som driver funktioner i den tidiga utvecklingen av hjärnbarken kan spela en nyckelroll i autism.
Forskarna genomförde sin forskning i musmodeller och bedömde också genetisk information som samlats in från människor. Författarna presenterar sina resultat i en studiepapper som visas i tidskriften Nervcell.
"[Det nya] fyndet antyder att ASD kan orsakas av störningar som inträffar mycket tidigt när hjärnbarken precis börjar bygga sig."
Seniorförfattare Prof. Eva Anton
En gennyckel till tidig hjärnutveckling
Forskargruppen fokuserade på hjärnbarken eftersom denna del av hjärnan hos människor reglerar högre ordningsfunktioner, såsom tal, medvetande och minne.
Forskare måste ännu lära sig exakt hur hjärnbarken utvecklas, men de vet att en typ av föregångarceller - som senare differentierar och blir specialiserade celler - kallade radiella gliaceller är nyckeln till tidig kortikal utveckling.
Dessa celler bildas vid basen av cortex i en viss ”design” som forskare kallar ett ”kaklat mönster”. Varje radiell gliacell genererar sedan delvis en "basal process" - en stamliknande utstrålning som fungerar som en "byggnadsställning" och hjälper nya nervceller (hjärnceller) att organisera och springa i sina tilldelade positioner.
I sin nya djurstudie fann UNC-forskarna att en gen kallades Memo1 stör mönstret för de radiella gliacellerna, deras basala processer och hela den ursprungliga organisationen av nya hjärnceller.
Teamet förklarar att tidigare studier har funnit att mutationer i MEMO1 ibland har människor associering med autism. Det förblev dock oklart huruvida eller hur den mutationen kan bidra till utvecklingen av autism.
För sin nuvarande forskning beslutade professor Anton och kollegor att arbeta med möss, där de raderade Memo1 gen i en tidig fas av kortikal utveckling. Teamet ville ta reda på vilken effekt detta skulle ha på hjärnan.
Efter att ha gjort detta noterade forskarna störningar i de radiella gliacellerna, vars mönster, de säger, vanligtvis skulle förbli stabiliserade av Memo1-proteinets verkan, kodad av genen med samma namn.
Utan den förgrenade sig byggnadsställningen som härrörde från de radiella gliacellerna överdrivet och förändrade beläggningen av själva de radiella gliacellerna. Detta resulterade i desorganisering av nya hjärnceller, av vilka några slits helt i fel positioner.
Genetiska mutationer hos människor
Prof. Anton och teamet noterar att en liknande typ av nervcellsorganisation är närvarande i hjärnan hos vissa autistiska barn, enligt befintliga studier.
Baserat på ledtrådarna som deras fynd i gnagare och tidigare mänskliga studier gav forskarna fortsatte sedan med att analysera mutationer av MEMO1 gen hos autister som presenterade karakteristiska beteenden och också upplevde intellektuella funktionshinder.
På så sätt fick teamet reda på att en mutation av denna gen hos människor kodade en förkortad form av MEMO1-proteinet, vilket, som författarna uttryckte det i sin artikel, "resulterar i funktionell förlust av MEMO1" och påverkar utvecklingen av radiell gliaceller.
Dessutom, när utredarna tittade på de konstruerade mössen en gång till, noterade de att knockdown gnagare visade vissa beteenden - brist på intresse för att utforska, till exempel - överensstämmer med vissa beteenden som är typiska för autism.
"För störningar i hjärnans utveckling, som ASD, är det viktigt att förstå problemets ursprung, även om vi fortfarande är långt ifrån att kunna korrigera utvecklingsstörningar som förekommer i livmodern", säger professor Anton.
"Vi behöver denna grundläggande kunskap om vi verkligen ska komma till grundorsakerna till dessa tillstånd och så småningom utveckla bättre diagnostiska eller terapeutiska strategier", fortsätter hon.
Sådana resultat kan i framtiden leda till bättre behandlingsalternativ för individer i vilka vissa egenskaper hos autism leder till funktionshinder eller beteendemässiga problem. Men autistiska förespråkare fortsätter att uppmana forskare att inte betrakta autism i stort sett som ett medicinskt tillstånd eller ett problem som behöver lösas.
”Ojämlikheter inom hälso- och sjukvården måste åtgärdas och fördelaktiga terapier görs mer allmänt tillgängliga; användningen av vetenskapligt obevisade behandlingar och sådana som fokuserar på normalisering snarare än att lära sig användbara färdigheter bör avskräcks, ”varnar Autistic Self Advocacy Network.
