Эпилепсия и расстройства аутистического спектра (аутизм или РАС), демонстрируют значительную степень сопутствующей патологии и могут иметь общие патологические механизмы. Вопросы, которые поставили ученых в тупик по поводу этих расстройств, включают: приводит ли аутизм к росту эпилепсии? Или эпилепсия изменяет контур мозга, что затем приводит к аутизму?
Виджи Сантакумар, адъюнкт-профессор кафедры молекулярной, клеточной и системной биологии Калифорнийского университета в Риверсайде, в сотрудничестве с Трейси Тран из Университета Рутгерса рассмотрел эти вопросы в статье, опубликованной в журнале Трансляционная психиатрия.
"Одна из гипотез заключается в том, что во время развития мозга тормозные нейроны, которые регулируют ритмы мозга, развиваются ненормальным образом", - сказал Сантакумар. "Если это правда, то то, как устроен контур мозга, ненормально, что может привести как к аутизму, так и к эпилепсии".
Сантакумар и ее команда сосредоточились на тормозных нейронах у мышей. Она объяснила, что в отличие от возбуждающих нейронов, которые приводят к прямому распространению информации, тормозные нейроны работают как тормоз, подавляя активность нижестоящих нейронов.
Исследователи создали мышей с глобальной мутацией во всех клетках, которая препятствовала миграции тормозных нейронов в их нормальное расположение в зрелых контурах мозга. Неудивительно, что они обнаружили снижение тормозных токов в гиппокампе, области мозга, известной функцией памяти. Примечательно, что мыши-мутанты демонстрировали поведенческие черты, связанные с РАС (аутизмом), и были более склонны к судорогам.
"Мы обнаружили меньше тормозных нейронов в мозговой цепи", - сказал Сантакумар. "Возможно, существует отклонение в развитии при создании тормозных нейронных цепей. Если мы сможем определить, каковы молекулярные пути, мы сможем вмешаться на ранней стадии и убедиться, что ингибирующий контур поддерживается. То, как развивается схема, может сыграть ключевую роль в совместном возникновении аутизма и эпилепсии. Понимание этих механизмов может помочь разработать более целенаправленные методы лечения".
Результаты исследования показывают, что общий основной дефект в формировании тормозной цепи может способствовать как аутизму, так и эпилепсии. Результаты текущего исследования открывают двери для будущей работы, чтобы проверить, могут ли мутации, ограниченные конкретными типами клеток и периодами развития, помочь различить роль ингибирующей миграции нейронов и поддержания цепных связей в развитии аутизма или эпилепсии.
Нарушение метилирования также связано с развитием аутизма
Ранее ученые обнаружили, что снижение активности метилирования ДНК также приводит к развитию аутизма. Доказательства аномального метилирования ДНК при аутизме можно увидеть на нескольких уровнях, от генетических мутаций в эпигенетическом механизме до специфичных для локусов и общегеномных изменений в метилировании ДНК.
Понимание значения метилирования ДНК в патофизиологии аутизма может пролить свет на другие нервно-психические расстройства, в которых метилирование ДНК также может играть причинную роль. Все большее число исследований сообщают об аномальном метилировании отдельных генов и всего генома при шизофрении, биполярном расстройстве, депрессии, болезни Альцгеймера и деменции.
Для оценки уровня метилирования современная наука создает специальные генетические тесты, которые обнаруживают мутации в генах, способствующие ухудшению метилирования ДНК.
Одним из таких генетических тестов является Панель метилирования Яско. Он назван именем американского врача - Эмели Яско, которая первая начала заниматься связью между мутациями некоторых генов и развитием аутизма.
Источники информации:
