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La maggior parte della gente con la mutazione di sindrome di Timothy ha sintomi autistici

I neuroscenziati alla scuola di medicina di Stanford University hanno puntato le differenze di potenziale in cellule cerebrali della gente autistica studiando le sfere brainlike sviluppate in un trattamento elaborato dalle cellule epiteliali.

Gli scienziati hanno studiato le celle dai pazienti con la sindrome di Timothy, uno stato genetico raro che è associato con uno dei moduli più penetranti di autismo: Cioè la maggior parte della gente con la mutazione di sindrome di Timothy ha autismo come sintomo, tra altri problemi.

L'autismo è una gamma di disordini inerenti allo sviluppo di interazione sociale e verbale alterata. Corrente, nessun farmaco esiste per trattare le sue cause fondamentali, secondo la libreria nazionale degli Stati Uniti di medicina. La comprensione del che cosa va storto nello sviluppo autistico del cervello potrebbe migliorare le prospettive per il trattamento della circostanza.

In questo studio, gli scienziati suggeriscono che l'autismo nei pazienti di sindrome di Timothy sia causato da una mutazione genetica che rende i canali del calcio in membrane del neurone difettosi, interferente con come quei neuroni comunicano e si sviluppano. Il flusso di calcio nei neuroni permette loro di infornare ed il modo che il flusso del calcio è regolamentato è un fattore chiave in come i nostri cervelli funzionano.

I ricercatori egualmente hanno trovato che le cellule cerebrali sviluppate dalle persone con la sindrome di Timothy hanno provocato meno del genere di celle che connettono entrambe le metà del cervello come pure di sovrapproduzione di due dei messaggeri chimici, della dopamina e della noradrenalina del cervello. Ancora, hanno trovato che potrebbero invertire questi effetti chimicamente bloccando i canali difettosi.

Lo studioso postdottorale Sergiu Pasca, MD e Ricardo Dolmetsch, il PhD, professore associato della neurobiologia, piombo lo studio, che sarà pubblicato il 27 novembre online nella medicina della natura. Dolmetsch, un biofisico, ha riorientato la sua ricerca per studiare l'autismo dopo che suo figlio è stato diagnosticato con la sindrome di Timothy. È poco chiaro che cosa piombo ad autismo, ma la sua incidenza sta aumentando, ha detto.

Le lacune nella nostra comprensione delle cause dei disordini psichiatrici quale autismo li hanno resi difficili trattare. Forse il più grande ostacolo ricercare su autismo e su altre malattie psichiatriche e neurologiche è che gli scienziati non possono ottenere i campioni viventi della cellula cerebrale dalla gente con queste circostanze, per ovvi motivi. Dolmetsch ed i suoi colleghi ha capito una soluzione a questo dilemma, facendo uso di una coinvoluzione di approccio novello che cosa sono conosciuti come cellule staminali pluripotent incitate, o celle di IPS.

“Abbiamo sviluppato un modo di cattura delle cellule epiteliali dagli esseri umani con la sindrome di Timothy e di conversione loro in cellule staminali, quindi convertendo quelle cellule staminali in neuroni,„ ha detto Dolmetsch.

Gli scienziati hanno coltivato queste celle di IPS come mucchi di fluttuazione di una in una soluzione ricca di sostanza, successivamente trasferente i mucchi alle lastre grosse di cultura del tessuto. Qui, alcuni di loro hanno formato le sfere tridimensionali e brainlike di cui le celle più successivamente hanno migrato esternamente ed hanno maturato nei neuroni. Questi neuroni hanno formato tre livelli distinti, una buona prima approssimazione del tessuto vivente nel cervello. Visualizzando questi neuroni sotto un microscopio e quantificando la loro espressione genica, gli scienziati potevano caratterizzare alle anomalie livellate cellulari che possono essere associate con autismo.

I neuroni sviluppati dalle celle di IPS di Timothy-sindrome hanno mostrato le punte gran-che-normali nei livelli del calcio, suggerenti che i canali del calcio perdessero la loro capacità di chiudere. Ciò provoca i cambi spettacolari nella segnalazione di un neurone, modificante come i geni sono stati espressi.

La corteccia cerebrale, il livello esterno del cervello, ha sei livelli distinti. Nelle colture cellulari di sindrome di Timothy, la proporzione di neuroni dei livelli specifici ha differito da quella in cervelli normali - prova biologica supplementare per il disordine. I neuroni sviluppati dalle celle di sindrome di Timothy erano meno caratteristici dei neuroni a livello più basso, che includono i neuroni che gettano un ponte sulle metà destre e sinistre del cervello via il fascio di fibre conosciute come il corpo calloso. Ciò rafforza il punto di vista risultati di quell'autismo dai difetti nella connettività del cervello.

Pasca e Dolmetsch hanno avuti un momento “di aha„ in cui hanno realizzato che i neuroni sviluppati dalle celle di sindrome di Timothy stavano facendo troppo dell'enzima più critico per la produzione la dopamina e della noradrenalina, che svolgono un ruolo importante nel trattamento sensitivo e nel comportamento sociale. La realizzazione può offrire le bugne importanti circa che cosa causa i problemi veduti nell'autismo.

Per determinare se l'aumento degli enzimi era reversibile, gli scienziati hanno trattato i neuroni con un prodotto chimico che blocca i canali difettosi del calcio, chiamato roscovitine. Hanno veduto i quasi 70 per cento di riduzione nel rapporto delle celle producendo l'enzima, confermare il canale difettoso del calcio era il colpevole nella produzione la troppe dopamina e noradrenalina. Tale reversibilità suggerisce che determinate anomalie cellulari nell'autismo possano essere trattabili.

Dolmetsch ha avvertito, tuttavia, che il roscovitine corrente non è approvato per uso in esseri umani e mai non è stato provato in bambini. Mentre è corrente nei test clinici per il cancro polmonare, secondo le informazioni ricevute causa gli effetti secondari di altro lato e di nausea. “Gli effetti secondari riferiti sono probabilmente dovuto il fatto che, oltre a mirare al canale che è subito una mutazione nell'autismo, il roscovitine egualmente inibisce le chinasi che sono richieste per proliferazione delle cellule,„ lui ha detto. “Pensiamo che il roscovitine sia un buon punto di partenza, ma probabilmente dobbiamo essere ottimizzati prima che sia stato utile per autismo.„

Nel frattempo, lo studio rappresenta un risultato importante con il suo successo nello sviluppare una tecnica per ricreare come i neuroni delle persone con la sindrome di Timothy si sviluppano in una regolazione del laboratorio. È la prima volta è stato possibile studiare il disordine in cellule umane piuttosto che le celle del mouse, in modo da rappresenta un migliore modello clinico, Dolmetsch ha detto.

“Questi risultati potrebbero piombo ad uno strumento molto potente della ricerca,„ ha detto. “È malattia psichiatrica umana in una capsula di Petri.„