Мутация гена PAC1R может быть связана с дефицитом социального познания у детей с расстройствами аутистического спектра (РАС).
Исследование, опубликованное в журнале Autism Research, представляет собой первый шаг к определению потенциально нового биомаркера, который поможет разработать новые методы лечения и точнее прогнозировать течение аутизма у детей.
Симптомы РАС
В среднем 1 из 40 детей страдают от РАС. Симптомы расстройства — отсутствие зрительного контакта, нереагирование на голос человека, неспособность следить за разговором, повторение определенных слов или фраз — обычно возникают к тому времени, когда ребенок достигает 3 лет. Считается, что расстройство частично связано с нарушением схем внутри миндалины — структуры мозга, которая отвечает за обработку социально-эмоциональной информации.
Материалы и методы обследования
Ученые изучали экспрессию генов головного мозга экспериментальной модели на 13,5 и 18,5 днях развития плода и на 7-й день жизни. Указанные даты соответствуют раннему, среднему и позднему развитию миндалины. Ученые исследовали экспрессию генов в человеческом мозге, изучая общедоступные данные транскриптома по всему геному и нанося на график средние значения экспрессии PAC1R для ключевых областей мозга. 129 пациентов с РАС в возрасте от 6 до 14 лет были отобраны для оценки поведения. У каждого ребенка также брался образец слюны для генотипирования ДНК. Проект является результатом 6-ти летних кропотливых исследований и сбора данных.
Результаты научной работы
Результаты исследования показали, что PAC1R экспрессируется во время ключевых периодов развития мозга, когда происходит скопление нейронов формирования миндалины. Правильно функционирующая миндалина, наряду с такими структурами мозга, как префронтальная кора и мозжечок, имеют решающее значение в нейротипической социально-эмоциональной обработке.
«Наше исследование показывает, что у человека с аутизмом, который несет мутацию PAC1R, может быть больше шансов на более серьезные социальные проблемы и нарушение функциональной связи мозга с миндалиной», — говорит Джошуа Дж. Корбин (Joshua G. Corbin). «Наше исследование является одним из важных шагов на пути к разработке новых биомаркеров расстройства аутистического спектра».
Ученые подтвердили, что PAC1R экспрессируется в экспериментальной модели в критические временные рамки развития мозга, что совпадает со временем изменения траекторий головного мозга с возможным развитием РАС. Авторы исследования обнаружили высокие уровни экспрессии PAC1R в нескольких возрастах с более высокой экспрессией PAC1R в мозге мальчиков в фетальный период и более высокой экспрессией PAC1R в мозге девочек в детстве и в раннем взрослом возрасте. Из 48 пациентов, которые также участвовали в нейровизуализации, 20 смогли бодрствовать в течение 5 минут без особых движений, поскольку были получены изображения функционального магнитного резонанса в состоянии покоя. Дети, которые были носителями генотипа высокого риска, имели более высокую связь в состоянии покоя между миндалиной и правой задней височной извилиной. Авторы считают, что изменения связи в области мозга, участвующей в обработке зрительного движения, могут повлиять на восприятие детьми с РАС социально значимой информации.
Авторы другого исследования утверждают, что некодирующие мутации способствуют риску развития аутизма.
