Gehirn-protein-mutation von Kind mit Autismus-Ursachen von Autismus-wie Verhaltensänderung bei Mäusen

Eine de novo gen-mutation kodiert, dass ein Gehirn-protein in einem Kind mit Autismus wurde in die Gehirne von Mäusen. Diese Mäuse zeigten dann, schweren Veränderungen von spezifischen Verhaltensweisen, die eng ähneln denen gesehen, die in der menschlichen Autismus-Spektrum-Störung oder ASD.

Diese wichtige Erkenntnis, die aus einer Studie in der veröffentlichten Journal of Clinical Investigation „präsentiert die spannende Möglichkeit, eine mögliche mechanistische untermauern—in zumindest einer Untergruppe von Patienten—für einige der veränderten Verhaltensweisen beobachtet, die in ASD und Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung oder ADHD,“ sagte Aurelio Galli, Ph. D., professor der Chirurgie an der Universität von Alabama in Birmingham.

Die Forschung geleitet wurde, die von den entsprechenden Autoren Galli und Mark Wallace, Ph. D., Neurobiologe und Dekan an der Vanderbilt University.

Das Gehirn-protein untersucht die Dopamin-transporter, oder DAT. Bestimmte Gehirn-Neuronen, die Freisetzung der neurotransmitter Dopamin von den enden Ihrer Axonen. Die Dopamin-überquert die Kreuzung, oder synapse zwischen axon und einem benachbarten neuron, das auslösen einer Reaktion in, die empfangenden neuron. DAT—die sitzt in der Membran der sendenden neuron hat die Aufgabe, der Dopamin-Wiederaufnahme, Pumpen freigesetzte Dopamin wieder in die sendende neuron aus der synapse, damit die Kündigung der Antwort des empfangenden neuron.

Gehirn Aktivität, die sich mit dem Dopamin-system in der region des Gehirns namens striatum ist ein Kritischer regulator der motorischen Aktivität, motivation, Aufmerksamkeit und Belohnung Verarbeitung. Angesichts der Rolle des Dopamin-system in kritische Funktionen des Gehirns, ist es keine überraschung, dass die dysregulation der neurotransmitter-system steht in Verbindung mit neuropsychiatrischen Erkrankungen, gehören die Parkinson-Krankheit; Drogenmissbrauch mit heroin, Kokain, speed, Nikotin und andere Drogen; bipolare Störung; ADHS; und vor kurzem ASD.

Galli, Wallace und Kollegen untersuchten eine mutation im gen für die menschliche DAT, die gefunden wurde, in der ein Kind mit ASD. Diese mutation erzeugt eine substitution am amino acid 356 DAT, ein Wechsel von Threonin zu Methionin, so dass die Mutante DAT heißt DAT T356M.

Eine frühere Studie unter der Leitung von Galli und Eric Gouaux, Ph. D., ein professor an der Oregon Health & Science University, führte die mutation in Drosophila DAT; an den Fliegen, die DAT T356M produziert abnorme Verhaltensweisen erhöhte lokomotorische Aktivität, Angst, repetitive Tätigkeiten und veränderte soziale Interaktion, die an Autismus Beeinträchtigungen. Bakterielle Studien vorgeschlagen, dass DAT T356M gespiegelt wird, inside-out-verglichen mit normalen DAT, also DAT T356M ungewöhnlich Pumpen Dopamin aus der Zelle statt in die Zelle.

Nun Galli, Wallace, M. D./Ph. D. student Gabriella DiCarlo haben gemeldet, die erste Studie des DAT T356M in einem säugetier-Gehirn.

Mäuse, die homozygot mit zwei Kopien der DAT T356M gen-mutation zeigte starke Veränderungen im Verhalten ähneln menschlichen ASD und ADHD Verhaltensweisen und signifikante Veränderungen im Gehirn-Physiologie. ADHS ist eine häufige Komorbidität von ASD. Im Gegensatz dazu, keine Veränderungen wurden bei Mäusen, die hatte nur eine Kopie der DAT T356M gen-mutation, verglichen mit normalen Mäusen.

Die Mäuse mit DAT T356M zeigte einen Verlust in sozialen Interaktionen, Verlust von sozialer Dominanz und vermindert Marmor begraben, ein angeborenes Verhalten von Labor-Mäuse, die motiviert ist von dem Wunsch, zu untersuchen. Die Mäuse mit DAT T356M zeigte sich wiederholenden Aufzucht Verhalten und verbessert das lernen, wie man das Gleichgewicht halten, auf einem rotierenden Stab, verbunden mit dem Hang zum repetitiven Verhalten.

Die DAT T356M Mäuse zeigten auch Hyperaktivität, gemessen durch erhöhte spontane lokomotorische Aktivität. Deutlich, wenn die Mäuse wurden behandelt mit zwei verschiedenen verbindungen, die blockieren DAT Tätigkeit, Ihrem hyperaktiven Verhalten verringert. „Zukünftige arbeiten sollten darauf abzielen, festzustellen, ob die blockade des DAT können zu eliminieren oder zu lindern, die komplexere Verhaltens-Veränderungen in DAT T356M Tiere“, Galli, sagte.