Zebrafish offre l'indice pour alléger la défaillance gastro-intestinale liée à l'autisme

L'université des chercheurs de Miami ont découvert un indice dans le tube digestif des zebrafish humbles qui, un jour, pourrait aider des gens sur le spectre d'autisme à alléger un du plus courant pourtant dans moins sympt40mes étudiés de leur trouble : défaillance gastro-intestinale.

En reproduisant une mutation dans le zebrafish qui entraîne un état génétique rare et lié à l'autisme connu sous le nom de syndrome de Phelan-McDermid chez l'homme, les chercheurs ont trouvé une réduction drastique du nombre de cellules qui produisent la sérotonine dans l'intestin des zebrafish de mutant. Peut-être mieux connu comme stabilisateur naturel de l'humeur du fuselage, sérotonine commence également les contractions qui déménagent la nourriture par l'appareil digestif.

La semaine dernière publiée dans l'autisme moléculaire de tourillon, l'étude est la première pour prouver qu'une mutation d'un gène autisme-associé particulier, SHANK3, nourriture de causes au mouvement par le tube digestif à un rythme anormalement lent. Tandis que la conclusion s'applique aux zebrafish, une substance d'eau douce courante d'aquarium qui partage environ 70 pour cent de ses gènes avec des êtres humains, elle pourrait expliquer pourquoi beaucoup de gens avec un trouble de spectre d'autisme, et en particulier ceux avec le syndrome de Phelan-McDermid (PMS), souffrent souvent des accès sévères et disruptifs de constipation, de diarrhée, de reflux, et/ou du vomissement cyclique.

D'une manière primordiale, elle pourrait ouvrir la trappe aux demandes de règlement qui allègent un tel gastro-intestinal désagréable, ou au GI, sympt40mes.

« Le fait que nous voyons la motilité réduite dans la région de GI des poissons avec les mutations shank3 est vraisemblablement expliqué par l'absence de ces cellules productrices de sérotonine, et cela propose que si nous pourrions trouver une voie d'augmenter la motilité nous pourrions pouvoir aider avec le problème de GI, » a dit l'auteur Julia supérieure Dallman, professeur agrégé de la biologie dont les troubles hérités de système nerveux d'études de laboratoire d'UM en les modélisant dans les zebrafish. « Une édition dans l'autisme est en ce moment que les beaucoup de les médicaments donnés aux chevreaux avec l'autisme pour aborder leurs éditions comportementales rendent réellement leur fonctionnement d'intestin plus mauvais. Ainsi en ayant un modèle de fonctionnement d'intestin nous pouvons essayer de trouver les demandes de règlement qui ne le rendent pas plus mauvais. »

Dallman et deux de ses étudiants de troisième cycle, David M. James et Robert A. Kozol, les premiers co-auteurs de l'étude, ont commencé à modéliser sincèrement la défaillance de GI dans les zebrafish après qu'ils aient été invités au contact de 2016 biennial de la fondation internationale de syndrome de Phelan-McDermid à Orlando. Là ils ont entendu des comptes de première main des parents des enfants portés avec PMS qui, provoqué par une omission ou une mutation du gène SHANK3 à l'extrémité du chromosome 22, est caractérisé par le modéré aux invalidités intellectuelles sévères et les retards du développement, le discours absent ou retardé, le tonus musculaire diminué, et les crises d'épilepsie.

Cependant, en dépit de tous ces défis très intimidants, les parents ont souvent exprimé la frustration profonde au-dessus des éditions du GI de leur enfant, qui ont affecté leur qualité de vie quotidiennement, souvent effectuant des sous-programmes et des étapes normaux, comme la consommation et la toilette-formation, excessivement difficiles.

« À ce moment-là, il n'y avait pas eu beaucoup publié au sujet des éditions de GI dans notre communauté, mais quand vous écoutez les parents qu'ils parleraient toujours de comment le préoccupant était, » ont dit le bonheur de Geraldine, présidence antérieure du comité du soutien à la recherche de la fondation. « Il y avait une constellation entière d'éditions--parfois diarrhée, parfois constipation, diarrhée et constipation parfois alternatives, reflux--toutes sortes de problèmes de GI, mais lui n'avaient pas réellement été caractérisés ou rapportés dans la littérature. »

Maintenant, les zebrafish courants et l'intérêt de James en caractérisant des éditions de GI dans l'autisme semblent destinés aider à jeter la lumière sur le problème de confusion.

Au sujet de pouce long à la maturité, le zebrafish est un modèle précieux pour la maladie humaine parce que, hormis avoir une structure génétique assimilée aux êtres humains, il se développe rapidement et, jusqu'à sa deuxième semaine de durée, est presque totalement transparent. C'est quand il commence à développer les pistes foncées indicatrices pour lesquelles il est nommé.

Cette transparence tôt, ajoutée à une ardeur apparente pour ce que les jeunes considèrent la nourriture délicieuse, le James activé et le Kozol enregistrer ce que se produit quand les zebrafish manquant du gène shank3 ont assimilé les jaunes d'oeuf de poulet, qui ont été infusés avec les talons de rail minuscules et vert fluorescent. Les films ont clairement prouvé que les poissons de mutant ont non seulement eu des contractions plus lentes et moins fréquentes d'intestin que des zebrafish normaux, mais que les particules alimentaires ingérées obtenues ont collé dans la jonction entre l'estomac et l'intestin pendant des laps de temps prolongés.

La raison est venue comme surprise. Au commencement, les chercheurs ont présumé la mutation shank3 ont d'une certaine manière endommagé le système nerveux entérique du poisson--le « cerveau » ce règle l'intestin--mais c'était parfaitement normal. Au lieu de cela, les chercheurs ont trouvé que les mutants shank3 ont eu rigoureusement moins de cellules productrices de sérotonine que les leurs homologues de type sauvage.

« C'était réellement « un Aha ! « moment, » James a dit. « Il s'ouvrent beaucoup, en termes d'étudier les mécanismes potentiels pour la façon dont tout ce dysmotility se produit. Si nous pouvons figurer cela à l'extérieur, nous pouvons commencer à parler de ce que sont les demandes de règlement correctes, et de ce qui va fixer ceci--c'est la question réelle. »

La réponse peut se trouver dans le futur, mais cette première étape essentielle en se démêlant une raison biologique de défaillance liée à l'autisme de GI encourage aux membres de la fondation de PMS, qui a commencé comme groupe de soutien de famille en 1998, quand 20 des 23 familles alors connues pour être affecté par une omission ou une mutation du chromosome 22 d'abord contacté.

Aujourd'hui, presque 200 familles affectées de partout dans le monde assistent aux contacts de la fondation, le bout dont a été retenu dans le Texas l'été dernier. C'est quand James a présenté la recherche de l'UM sur le dysmotility intestinal dans les zebrafish, qui ont non seulement gagné la récompense des recherches de la conférence mais a donné des parents comme l'espoir de Gail Fenton pendant un meilleur contrat à terme pour leurs enfants.

« Les pannes du ventre de Joanna ont été une source importante de tension de famille pendant 15 années, » Fenton ont écrit d'Australie au sujet de son descendant de 36 ans. « Il est souvent voûté plus d'à cause de la douleur de ventre. Il pleure, même des hurlements, quand son ventre est endolori. Il aura toujours le syndrome de Phelan-McDermid mais sa durée, et les durées des compagnons d'infortune avec ces éditions complexes de GI, serait tellement plus heureux sans ces négatifs et nous sommes tellement très reconnaissants pour la recherche qui peut mener à toutes les interventions utiles. »

L'étude, dysmotility intestinal dans un zebrafish (rerio de Danio) shank3a ; le modèle de mutant de shank3b de l'autisme, a été supporté par des concessions des instituts nationaux de l'institut national de santé de la santé mentale et de l'institut national d'Eunice Kennedy Shriver pour des santés de l'enfant et le développement humain. En plus de Dallman, de James, et de Kozol, les co-auteurs incluent Yuji Kajiwara, du centre d'autisme de Seaver pour la recherche et le Treatmentat l'École de Médecine d'Icahn au mont Sinaï, New York ; Adam L. Wahl et Emily C. Storrs, étudiants préparant une licence d'UM ; Joseph D. Buxbaum, aussi du centre d'autisme de Seaver ; Maçon Klein, professeur agrégé au département de physique de l'UM ; et Baharak Moshiree, de l'université de la Division de la Caroline du Nord de la gastroentérologie.