Генетические мутации аутистов изменяют поведение мышей.

Расстройство аутистического спектра (РАС) имеет много причин, включая генетические и экологические факторы. Новое исследование предполагает, что мутация белка мозга прольёт свет на механизм неврологических и развивающих заболеваний.

Группа исследователей из университета Алабамы в Бирмингеме обнаружила, что изменения белка у пациентов с аутизмом при помещении его в мозг мышей вызывает серьёзные изменения в поведении животных, которые имеют сходство с теми, которые наблюдаются у людей с аутизмом (ASD).

РАС поражает 1 из 160 детей во всём мире. Аутизм начинается в детстве и продолжается до подросткового и взрослого возраста. В Соединённых Штатах Америки 1 из 59 детей страдает расстройствами аутистического спектра (РАС) и заболевание встречается в четыре раза чаще среди мальчиков, чем среди девочек.

ASD в основном бывает у людей с генетическими или хромосомными заболеваниями. Около 10 процентов детей-аутистов страдают прочими расстройствами: синдромом хрупкой Х хромосомы и Дауна, туберкулёзным склерозом и пр. ASD распространён у детей, рождённых у немолодых родителей.

Потенциальные механистические причины

В статье, опубликованной в «Журнале клинических исследований», учёные обнаружили, что мутация нового гена de novo, кодирующая мозговой белок, известный как транспортёр допамина (DAT), у ребёнка с аутизмом при помещении в мозг лабораторных мышей, вызывает серьёзные изменения в поведении, имитирующие те, которые наблюдаются у людей с ASD.

Исследователи полагают, что их результаты показывают «возможность потенциального механического обоснования» для некоторых типов поведения, обычно наблюдаемых у детей с ASD и синдромом гиперактивности с дефицитом внимания (СДВГ).

Нейроны мозга выделяют допамин, нейротрансмиттер мозга из окончаний аксонов. Допамин пересекает синапс между аксоном и соседним нейроном, стимулируя реакцию в последнем. Транспортёр допамина находится в мембране передающего нейрона и выполняет повторное поглощение допамина. Он закачивает его обратно в передающий нейрон, останавливая реакцию принимающего нейрона.

Допаминовая система (DA) играет важную роль в регулировании мотивации, внимания, активности и обработки вознаграждений. Дофамин участвует во многих функциях мозга, и неудивительно, что любые изменения в допаминовой системе связаны с различными нервно-психическими расстройствами, включая болезнь Паркинсона, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), аутизм и пр.

ASD — это неврологическое и развивающееся расстройство, которое нарушает общение и взаимодействие с моделями ограниченного или повторяющегося поведения, деятельности и интересов. В предыдущих исследованиях было установлено, что некоторые особенности или характеристики пациентов с ASD могут быть связаны с неправильной передачей сигналов системы допамина (DA).

Мутация гена DAT человека вызывает у мышей аномальное поведение

Исследователи проанализировали изменение в гене DAT человека, обнаруженное у ребенка-аутиста. Мутация гена в аминокислоте 356 DAT меняет треонин на метионин, делая  DAT T356M. Они проверили мутацию белка у лабораторных мышей и обнаружили, что у животных с двумя копиями генной мутации DAT T356M наблюдались серьёзные изменения в поведении, сходные с поведением людей с РАС. Напротив, мыши с одной копией мутации не показали никаких изменений.

Некоторые из наблюдаемых видов поведения включают в себя уменьшение количества спрятанных вещей и утрату социального доминирования. Припрятывать вредные и полезные предметы — это врождённое поведение лабораторных мышей, которое является результатом их желания исследовать. У подопытных с мутацией белка головного мозга возникает необходимость повторного обучения тому, как балансировать на вращающемся стержне. Также мыши с мутацией проявляли гиперактивность.

Учитывая количество ролей DA в поведенческом обучении, обработке вознаграждений и выборе действий, эта работа представляет захватывающую возможность потенциальной механистической основы (по крайней мере, в подгруппе пациентов) для изменённого поведения, наблюдаемого при ASD и ADHD. В будущей работе следует попытаться определить, в какой степени дисфункция DA влияет на пациентов с нервно-психическими расстройствами и играет ли главную роль в патологии этих состояний.

написали авторы в исследовании.

По материалам: https://www.uab.edu/news/research/item/10626-brain-protein-mutation-from-person-with-autism-causes-autism-like-behavioral-changes-in-mice