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La plupart des gens avec la mutation de syndrome de Timothy ont des sympt40mes autistiques

Les neurologistes à l'École de Médecine d'Université de Stanford ont autoguidé dedans sur des différences potentielles en cellules du cerveau autistiques des gens en étudiant les sphères brainlike développées dans un procédé élaboré des cellules de la peau.

Les scientifiques ont étudié des cellules des patients présentant le syndrome de Timothy, un état génétique rare qui est associé à une des formes les plus pénétrantes de l'autisme : En d'autres termes, la plupart des gens avec la mutation de syndrome de Timothy ont l'autisme comme sympt40me, entre d'autres problèmes.

L'autisme est un éventail des troubles du développement de l'interaction sociale et verbale nuie. Actuel, aucun médicament n'existe pour traiter ses causes sous-jacentes, selon la Bibliothèque nationale des États-Unis du médicament. La compréhension ce qui entre de travers dans le développement du cerveau autistique pourrait améliorer des espérances pour traiter la condition.

Dans cette étude, les scientifiques proposent que l'autisme en patients de syndrome de Timothy soit provoqué par une mutation génique qui rend des canaux calciques dans des membranes de neurone défectueux, nuisant la façon dont ces neurones communiquent et se développent. Le flux du calcium dans des neurones leur permet d'allumer, et la manière dont le flux de calcium est réglé est un facteur pivotalement dans la façon dont nos cerveaux fonctionnent.

Les chercheurs ont également trouvé que les cellules du cerveau développées des personnes avec le syndrome de Timothy ont eu comme conséquence moins du genre de cellules qui branchent les deux moitiés du cerveau, ainsi que de surproduction de deux des messagers chimiques, de la dopamine et de la nopépinéphrine du cerveau. En outre, ils ont trouvé qu'ils pourraient renverser ces effets en bloquant chimiquement les glissières défectueuses.

Le chercheur post-doctoral Sergiu Pasca, DM, et Ricardo Dolmetsch, PhD, professeur agrégé de la neurobiologie, a abouti l'étude, qui sera le 27 novembre en ligne publié en médicament de nature. Dolmetsch, un biophysicien, a dirigé à nouveau sa recherche pour étudier l'autisme après que son fils ait été diagnostiqué avec le syndrome de Timothy. Il est peu clair ce qui mène à l'autisme, mais son incidence augmente, il a dit.

Les lacunes dans notre compréhension des causes des troubles psychiatriques tels que l'autisme les ont rendus difficiles à traiter. Peut-être le plus grand obstacle de rechercher dans l'autisme et d'autres maladies psychiatriques et neurologiques est que les scientifiques ne peuvent pas obtenir les échantillons vivants de cellule du cerveau des gens dans ces conditions, pour des raisons évidentes. Dolmetsch et ses collègues a figuré à l'extérieur une solution à ce dilemme, utilisant concerner d'approche nouvelle ce qui sont connus en tant que cellules souche pluripotent induites, ou des cellules d'IPS.

« Nous avons développé une voie de prendre des cellules de la peau des êtres humains avec le syndrome de Timothy et de les convertir en cellules souche, puis convertissant ces cellules souche en neurones, » a dit Dolmetsch.

Les scientifiques ont élevé ces cellules d'IPS en tant que blocs en mouvement libre dans une solution riche en élément, transférant plus tard les blocs aux plaques de culture de tissu. Ici, certains d'entre eux ont formé le tridimensionnel, les sphères brainlike dont les cellules plus tard ont émigré vers l'extérieur et ont mûri dans des neurones. Ces neurones ont formé trois couches distinctes, une bonne première approximation de tissu vivant dans le cerveau. En concevant ces neurones sous un microscope et en mesurant leur expression du gène, les scientifiques pouvaient caractériser aux anomalies de niveau cellulaire qui peuvent être associées à l'autisme.

Les neurones développés des cellules d'IPS de Timothy-syndrome ont montré les pointes grand-que-normales dans les taux de calcium, proposant que les canaux calciques aient détruit leur capacité de couper. Ce jeu hors des changements spectaculaires dans la signalisation neuronale, modifiant comment des gènes ont été exprimés.

Le cortex cérébral, la couche extérieure du cerveau, a six couches distinctes. En cultures cellulaires de syndrome de Timothy, la proportion de neurones des couches spécifiques a différé de celle en cerveaux normaux - preuve biologique complémentaire pour le trouble. Les neurones développés des cellules de syndrome de Timothy étaient moins de caractéristique des neurones plus élémentaires, qui comprennent les neurones qui pont les moitiés gauches et droites du cerveau par l'intermédiaire du faisceau de fibres connues sous le nom de corps calleux. Ceci renforce la vue des résultats de cet autisme des défectuosités dans la connectivité de cerveau.

Pasca et Dolmetsch ont eu un moment de « aha » où ils ont réalisé que les neurones développés des cellules de syndrome de Timothy effectuaient trop de l'enzyme la plus critique pour produire la dopamine et la nopépinéphrine, qui jouent un rôle majeur dans le traitement sensoriel et le comportement social. La réalisation peut offrir des indices importants au sujet de ce qui pose les problèmes vus dans l'autisme.

Pour déterminer si la croissance d'enzymes était réversible, les scientifiques ont traité les neurones avec un produit chimique qui bloque les canaux calciques défectueux, roscovitine appelé. Ils ont vu des presque 70 pour cent de réduction dans la proportion des cellules produisant l'enzyme, la confirmation du canal calcique défectueux était le coupable en produisant excessives dopamine et nopépinéphrine. Une telle réversibilité propose que certaines anomalies cellulaires dans l'autisme puissent être traitables.

Dolmetsch a averti, cependant, que le roscovitine n'est pas actuel reconnu pour l'usage chez l'homme et n'a été jamais vérifié chez les enfants. Tandis qu'il est actuel dans les tests cliniques pour le cancer de poumon, il entraîne, semble-t-il, la nausée et d'autres effets secondaires. « Les effets secondaires rapportés sont probablement dus au fait que, en plus de viser la glissière qui est subie une mutation dans l'autisme, le roscovitine empêche également les kinases qui sont exigées pour la prolifération cellulaire, » il a dit. « Nous pensons que le roscovitine est un bon point de départ, mais devons être optimisés probablement avant qu'il soit utile pour l'autisme. »

Dans le même temps, l'étude représente un accomplissement important avec sa réussite en développant une technique pour recréer comment les neurones des personnes avec le syndrome de Timothy se développent dans un réglage de laboratoire. Elle est la première fois qu'il a été possible d'étudier le trouble en cellules humaines plutôt que des cellules de souris, ainsi elle représente un meilleur modèle clinique, Dolmetsch a dit.

« Ces résultats pourraient mener à un outil de recherches très puissant, » il a dit. « C'est la maladie psychiatrique humaine dans une boîte de Pétri. »