Tulburările din spectrul autist (TSA) implică afectarea uşoară până la severă a abilităţilor sociale, comportamentale şi de comunicare. Aceste tulburări pot avea un impact semnificativ asupra performanţelor şcolare, profesionale şi în alte domenii ale vieţii sociale. Cu toate acestea, cercetătorii nu ştiu cum apar aceste tulburări în stadiile timpurii de dezvoltare.
Un grup de neurobiologi de la Universitatea San Diego din California (UCSD) a găsit dovezi ale unei dezvoltări alterate a sistemului nervos la modelele de şoarece ale tulburărilor din spectrul autist.
Laboratorul UCSD a legat formele de TSA induse de mediu de modificările neurotransmiţătorilor, mesagerii chimici care permit neuronilor să comunice între ei.
Ei au descoperit, de asemenea, că manipularea acestor neurotransmiţători în stadiile timpurii de dezvoltare poate preveni apariţia comportamentelor de tip autist.
Studiul a fost publicat vineri în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences - PNAS.
„În căutarea cauzelor profunde ale comportamentelor tulburărilor din spectrul autist în creier, am găsit o modificare timpurie a neurotransmiţătorilor care este un bun candidat pentru a fi cauza principală”, a declarat într-un comunicat prof. Nicholas Spitzer de la Facultatea de Ştiinţe Biologice, din cadrul Departamentului de Neurobiologie a Institutului Kavli pentru Creier şi Minte.
Obţinerea unui control asupra evenimentelor timpurii care declanşează TSA poate permite dezvoltarea de noi forme de intervenţie pentru a preveni apariţia acestor comportamente, scriu cercetătorii.
Diagnosticele TSA au crescut în ultimii ani, dar modul în care aceste tulburări se manifestă la nivelurile celulare şi moleculare cheie nu este bine înţeles.
Autorul principal al studiului, cercetătorul asistent Swetha Godavarthi, şi colegii săi au investigat expresia neurotransmiţătorilor în cortexul prefrontal medial, o zonă a creierului adesea afectată la persoanele diagnosticate cu TSA.
Ei au testat ipoteza că modificările tipului de neurotransmiţător exprimat de neuronii din cortexul prefrontal ar putea fi responsabile pentru un dezechilibru chimic care cauzează comportamente asemănătoare TSA.
Studii anterioare au arătat o creştere a incidenţei TSA la descendenţi atunci când femeile însărcinate aveau un răspuns imunitar crescut sau erau expuse la anumite medicamente în timpul primului trimestru (forme de mediu ale TSA).
Cercetătorii au reprodus TSA la şoareci prin administrarea acestor agenţi de mediu la şoareci in utero.
Aceşti agenţi au cauzat pierderea de scurtă durată a neurotransmiţătorului „GABA”, care este un inhibitor, şi creşterea neurotransmiţătorului „glutamat”, care este un excitator, la şoarecii nou-născuţi.
Schimbarea neurotransmiţătorului: Modelele de şoareci evidenţiază neuronii excitatori (celulele roşii) care exprimă neurotransmiţătorul glutamat, în timp ce neuronii inhibitori (celulele verzi) exprimă neurotransmiţătorul GABA. Săgeţile galbene indică neuronii inhibitori care şi-au schimbat neurotransmiţătorul de la GABA la glutamat. Credit: Spitzer Lab, UC San Diego, 23 august 2024
Deşi această trecere de la transmiţătorul GABA la glutamat s-a inversat spontan după câteva săptămâni, şoarecii adulţi au prezentat comportamente de toaletare modificate şi repetitive şi o interacţiune socială diminuată. Anularea acestei scurte schimbări timpurii a transmiţătorului la şoarecii nou-născuţi a împiedicat dezvoltarea acestor comportamente de tip autist la adulţi.
„Expresia de conducere a GABA în neuronii care au înlocuit acest neurotransmiţător cu glutamat previne apariţia comportamentului repetitiv stereotip şi interacţiunea socială redusă”, scrie prof. Spitzer.
„Aceste constatări demonstrează că modificarea activităţii electrice şi excitarea nepotrivită a neuronilor în stadiile timpurii de dezvoltare pot modifica asamblarea sistemului nervos”.
Alterările în expresia neurotransmiţătorilor într-un stadiu incipient al dezvoltării au implicaţii pentru alte probleme comportamentale în stadii ulterioare ale vieţii, deoarece restul sistemului nervos este apoi construit pe o platformă de reţele neuronale defecte, similar cu o casă construită pe o fundaţie instabilă.
„Schimbarea neurotransmiţătorului poate schimba asamblarea sistemului nervos şi poate avea un impact profund în aval”, a precizat prof. Spitzer.
Potrivit cercetătorilor, noile rezultate sunt în concordanţă cu alte dovezi conform cărora modificarea semnalizării în sistemul nervos în timpul primelor etape de dezvoltare poate avea ulterior consecinţe negative pe măsură ce creierul se maturizează.
Foto: Autorul principal al studiului, cercetătorul asistent de proiect Swetha Godavarthi, şi colegii săi au investigat expresia neurotransmiţătorilor în cortexul prefrontal medial, o zonă a creierului adesea afectată la persoanele diagnosticate cu TSA. Credit: Erik Jepsen/UC San Diego Communications, 23 august 2024.
