Расстройства аутистического спектра (РАС) — это нарушения социальных, поведенческих и коммуникативных способностей, которые могут быть как лёгкими, так и тяжёлыми. Эти расстройства могут значительно повлиять на успеваемость человека в школе, на работе и в других сферах жизни. Однако, по данным МКБ-11, исследователи пока не до конца понимают, как эти расстройства возникают на ранних стадиях развития.
Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили доказательства изменений в развитии нервной системы у мышей, моделирующих РАС. Они связали определённые формы РАС, вызванные окружающей средой, с изменениями в нейротрансмиттерах — химических посланниках, которые позволяют нейронам общаться друг с другом. Исследователи также выяснили, что манипулирование этими нейротрансмиттерами на ранних стадиях развития может предотвратить появление аутистического поведения.
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Ища коренные причины расстройств поведения аутистического спектра в мозге, мы обнаружили ранние изменения в нейротрансмиттерах, которые являются хорошим кандидатом на роль основной причины», — сказал профессор Школы биологических наук Николас Спитцер (Nicholas Spitzer) с кафедры нейробиологии. «Понимание ранних событий, вызывающих РАС, может позволить разработать новые формы вмешательства для предотвращения появления такого поведения».
В последние годы число диагнозов РАС растёт, но то, как эти расстройства проявляются на клеточном и молекулярном уровнях, до конца не изучено.
Ведущий автор исследования, помощник научного сотрудника проекта Света Годаварти (Swetha Godavarthi)с соавторами изучили экспрессию нейромедиаторов в медиальной префронтальной коре — области мозга, которая часто поражается у людей с диагнозом РАС. Они проверили гипотезу о том, что изменения в типе нейромедиаторов, экспрессируемых нейронами префронтальной коры, могут быть ответственны за химический дисбаланс, вызывающий поведение, подобное РАС.
Предыдущие исследования показали увеличение заболеваемости РАС у потомства, когда беременные женщины имели повышенный иммунный ответ или подвергались воздействию определённых лекарств в течение первого триместра (экологические формы РАС). Исследователи воспроизвели РАС у мышей, вводя эти агенты окружающей среды мышам в утробе матери.
Эти агенты вызвали кратковременную потерю нейромедиатора «ГАМК», который является тормозным, и появление нейромедиатора «глутамат», который является возбуждающим, у новорождённых мышей. Хотя переключение передатчика ГАМК на глутамат самопроизвольно изменилось через несколько недель, у взрослых мышей наблюдалось изменённое поведение, связанное с повторяющимся уходом за шерстью, и снижение социального взаимодействия. Преодоление этого кратковременного раннего переключения трансмиттера у новорождённых мышей предотвратило развитие аутистического поведения у взрослых.
«Управление экспрессией ГАМК в нейронах, которые заменили ГАМК глутаматом, предотвращает появление стереотипного повторяющегося поведения и снижение социального взаимодействия», — сказал Спитцер. «Эти результаты показывают, что изменение электрической активности и неадекватное возбуждение нейронов на ранних стадиях развития могут изменить структуру нервной системы».
Изменения в экспрессии нейротрансмиттеров на ранней стадии развития могут иметь последствия для других поведенческих проблем на более поздних этапах жизни, поскольку остальная часть нервной системы строится на платформе из дефектной проводки, подобно дому, построенному на нестабильном фундаменте.
«Переключение нейротрансмиттеров может изменить структуру нервной системы и оказать глубокое влияние на её дальнейшее развитие», — сказал Спитцер.
Исследователи говорят, что эти новые результаты согласуются с другими доказательствами того, что изменение передачи сигналов в нервной системе на ранних стадиях развития может впоследствии иметь негативные последствия по мере взросления мозга.
Литература:
Swetha K. Godavarthi et al, Embryonic exposure to environmental factors drives transmitter switching in the neonatal mouse cortex causing autistic-like adult behavior, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2406928121. doi.org/10.1073/pnas.2406928121
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
