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A maioria de povos com mutação da síndrome de Timothy têm sintomas autísticos

Os neurocientistas na Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford dirigiram dentro em diferenças potenciais nos neurónios do pessoa autístico estudando as esferas brainlike crescidas em um processo elaborado das células epiteliais.

Os cientistas estudaram pilhas dos pacientes com síndrome de Timothy, uma condição genética rara que fosse associada com um dos formulários os mais penetrantes do autismo: Ou seja a maioria de povos com a mutação da síndrome de Timothy estão com o autismo como um sintoma, entre outros problemas.

O autismo é um espectro de desordens desenvolventes da interacção social e verbal danificada. Actualmente, nenhuma medicamentação existe para tratar suas causas subjacentes, de acordo com a biblioteca nacional dos E.U. da medicina. Compreender o que vai awry na revelação autística do cérebro poderia melhorar perspectivas para tratar a circunstância.

Neste estudo, os cientistas sugerem que o autismo em pacientes da síndrome de Timothy esteja causado por uma mutação genética que faça os canais do cálcio nas membranas do neurônio defeituosos, interferindo com como aqueles neurônios se comunicam e se tornam. O fluxo do cálcio nos neurônios permite-os de despedir, e a maneira que o fluxo do cálcio é regulado é um factor giratório em como nossos cérebros funcionam.

Os pesquisadores igualmente encontraram que os neurónios crescidos dos indivíduos com síndrome de Timothy conduziram a menos do tipo das pilhas que conectam ambas as metades do cérebro, assim como de uma superproduçao de dois dos mensageiros químicos, da dopamina e do norepinephrine do cérebro. Além disso, encontraram que poderiam inverter estes efeitos quimicamente obstruindo os canais defeituosos.

O erudito pos-doctoral Sergiu Pasca, DM, e Ricardo Dolmetsch, PhD, professor adjunto da neurobiologia, conduziu o estudo, que será publicado o 27 de novembro em linha na medicina da natureza. Dolmetsch, um biofísico, reorientou sua pesquisa para estudar o autismo depois que seu filho foi diagnosticado com síndrome de Timothy. É obscuro o que conduz ao autismo, mas sua incidência está aumentando, disse.

As diferenças em nossa compreensão das causas de desordens psiquiátricas tais como o autismo fizeram-nas difíceis tratar. Talvez o obstáculo o mais grande pesquisar no autismo e em outras doenças psiquiátricas e neurológicas é que os cientistas não podem obter amostras vivas do neurónio dos povos com estas circunstâncias, por razões óbvias. Dolmetsch e seus colegas figurou para fora uma solução a este dilema, usando uma aproximação nova que envolve o que são sabidas como células estaminais pluripotent induzidas, ou pilhas do iPS.

“Nós desenvolvemos uma maneira de tomar células epiteliais dos seres humanos com síndrome de Timothy e de convertê-los em células estaminais, a seguir convertendo aquelas células estaminais nos neurônios,” disse Dolmetsch.

Os cientistas cresceram estas pilhas do iPS como grupos deflutuação em uma solução nutriente-rica, transferindo mais tarde os grupos às placas de cultura do tecido. Aqui, alguns deles formaram as esferas tridimensionais, brainlike cujas as pilhas migraram mais tarde para fora e se amadureceram nos neurônios. Estes neurônios formaram três camadas distintas, uma boa primeira aproximação de tecido vivo no cérebro. Visualizando estes neurônios sob um microscópio e determinando sua expressão genética, os cientistas podiam caracterizar nas anomalias niveladas celulares que podem ser associadas com o autismo.

Os neurônios crescidos das pilhas do iPS da Timothy-síndrome mostraram pontos grande-do que-normais nos níveis do cálcio, sugerindo que os canais do cálcio perdessem sua capacidade para cortar. Este grupo fora das mudanças dramáticas na sinalização neuronal, reconfigurando como os genes foram expressados.

O córtice cerebral, a camada exterior do cérebro, tem seis camadas distintas. Em culturas celulares da síndrome de Timothy, a proporção de neurônios de camadas específicas diferiu daquela em cérebros normais - evidência biológica adicional para a desordem. Os neurônios crescidos das pilhas da síndrome de Timothy eram menos característicos dos neurônios do baixo-nível, que incluem os neurônios que constroem uma ponte sobre as metades esquerdas e direitas do cérebro através do pacote de fibras conhecidas como o callosum do corpus. Isto reforça a vista resultados desse autismo dos defeitos na conectividade do cérebro.

Pasca e Dolmetsch tiveram um momento do “aha” em que realizasse que os neurônios crescidos das pilhas da síndrome de Timothy faziam demasiado da enzima a mais crítica para produzir a dopamina e o norepinephrine, que jogam um papel importante no processamento sensorial e no comportamento social. A realização pode oferecer indícios importantes sobre o que causa os problemas vistos no autismo.

Para determinar se a escalada da enzima era reversível, os cientistas trataram os neurônios com um produto químico que obstruísse os canais defeituosos do cálcio, chamado roscovitine. Viram uns quase 70 por cento da redução na proporção de pilhas produzindo a enzima, confirmar o canal defeituoso do cálcio era o culpado em produzir demasiados dopamina e norepinephrine. Tal reversibility sugere que determinadas anomalias celulares no autismo possam ser tratáveis.

Dolmetsch advertiu, contudo, que o roscovitine não está aprovado actualmente para o uso nos seres humanos e estêve testado nunca nas crianças. Quando estiver actualmente nos ensaios clínicos para o câncer pulmonar, causa segundo as informações recebidas a náusea e os outros efeitos secundários. “Os efeitos secundários relatados são provavelmente devido ao facto que, além do que a escolha de objectivos do canal que é transformado no autismo, o roscovitine igualmente inibe as quinase que são exigidas para a proliferação de pilha,” ele disse. “Nós pensamos que o roscovitine é um bom ponto de partida, mas provavelmente temos que ser aperfeiçoados antes que estiver útil para o autismo.”

Entretanto, o estudo representa uma realização principal com seu sucesso em desenvolver uma técnica para recrear como os neurônios dos indivíduos com síndrome de Timothy se tornam em um ajuste do laboratório. É a primeira vez que foi possível estudar a desordem em pilhas humanas um pouco do que pilhas do rato, assim que representa um modelo clínico melhor, Dolmetsch disse.

“Estes resultados poderiam conduzir a uma ferramenta muito poderosa da pesquisa,” disse. “É doença psiquiátrica humana em um prato de petri.”