Zebrafish offre la bugna per alleviare l'emergenza gastrointestinale relativa ad autismo

I ricercatori dell'university of miami hanno scoperto una bugna nell'apparato digerente degli zebrafish umili che, l'un giorno, potrebbe aiutare la gente sullo spettro di autismo ad alleviare uno del più comune eppure in meno sintomi studiati del loro disordine: emergenza gastrointestinale.

Ripiegando una mutazione in zebrafish che causa uno stato genetico raro e in relazione con l'autismo conosciuto come la sindrome di Phelan-McDermid in esseri umani, i ricercatori hanno trovato una riduzione drastica del numero delle celle che producono la serotonina nell'intestino mutante degli zebrafish. Forse meglio conosciuto come lo stabilizzatore naturale dell'umore dell'organismo, serotonina egualmente inizia le contrazioni che muovono l'alimento tramite l'apparato digerente.

Pubblicato la settimana scorsa nell'autismo molecolare del giornale, lo studio è il primo per indicare che una mutazione di un gene autismo-associato particolare, SHANK3, alimento di cause al movimento tramite l'apparato digerente ad un passo anormalmente lento. Mentre l'individuazione si applica allo zebrafish, specie d'acqua dolce comuni che divide circa 70 per cento dei sui geni con gli esseri umani, di un acquario potrebbe spiegare perché molta gente con un disordine di spettro di autismo e specialmente quelle con la sindrome di Phelan-McDermid (PMS), soffrono spesso i periodi severi e perturbatori di costipazione, di diarrea, di riflusso e/o di vomito ciclico.

Più d'importanza, potrebbe aprire la porta ai trattamenti che alleviano tale gastrointestinale sgradevole, o al GI, sintomi.

“Il fatto che vediamo la motilità diminuita nel tratto di GI del pesce con le mutazioni shank3 probabilmente è spiegato dall'assenza di queste celle producenti serotonina e che suggerisce che se potessimo trovare un modo aumentare la motilità noi potrebbe potere aiutare con il problema di GI,„ ha detto l'autore Julia senior Dallman, professore associato di biologia di cui le ricerche di laboratorio di UM hanno ereditato i disordini del sistema nervoso modellandoli in zebrafish. “Un'emissione nell'autismo ora è che le molte droghe date ai capretti con autismo per affrontare le loro emissioni comportamentistiche realmente rendono la loro funzione dell'intestino peggiore. Così avendo un modello della funzione dell'intestino possiamo provare a trovare i trattamenti che non lo rendono peggiore.„

Dallman e due dei suoi dottorandi, David M. James e Robert A. Kozol, i primi co-author dello studio, hanno cominciato sinceramente a modellare l'emergenza di GI in zebrafish dopo che sono stati invitati alla riunione di 2016 biennali delle fondamenta internazionali di sindrome di Phelan-McDermid a Orlando. Là hanno sentito i conti di prima mano dai genitori dei bambini sopportati con PMS che, causato tramite un'eliminazione o una mutazione del gene SHANK3 all'estremità del cromosoma 22, è caratterizzato dal moderato alle inabilità intellettuali severe e more inerenti allo sviluppo, discorso assente o in ritardo, il tono di muscolo in diminuzione e attacchi epilettici.

Tuttavia, malgrado tutte quelle sfide molto scoraggianti, i genitori hanno espresso spesso la frustrazione profonda sopra le emissioni del GI del loro bambino, che hanno pregiudicato la loro qualità di vita su base giornaliera, spesso facendo le routine e le pietre miliari ordinarie, come il cibo e l'toilette-addestramento, eccessivamente difficili.

“A quel tempo, molto non era stato pubblicato circa le emissioni di GI nella nostra comunità, ma quando ascoltate i genitori che parlerebbero sempre di come disturbarlo era,„ hanno detto la beatitudine di Geraldine, presidenza passata del comitato di sostegno della ricerca delle fondamenta. “C'era un'intera costellazione delle emissioni--a volte diarrea, a volte costipazione, diarrea e costipazione a volte alternanti, riflusso--tutti i tipi di problemi di GI, ma realmente non erano stati caratterizzati o non riferito stati nella letteratura.„

Ora, gli zebrafish comuni e l'interesse di James nella caratterizzazione delle emissioni di GI nell'autismo sembrano destinati contribuire a fare luce sul problema di confusione.

Circa un pollice di lunghezza a scadenza, lo zebrafish è un modello apprezzato per la malattia umana perché, oltre ad avere una simile struttura genetica agli esseri umani, si sviluppa rapido e, fino alla sua seconda settimana di vita, è quasi completamente trasparente. Quello è quando comincia a sviluppare le bande scure indicarici per cui è nominato.

Quella trasparenza in anticipo, accoppiata con uno zelo evidente per cui i giovani considerano l'alimento squisito, James permesso a e Kozol di registrare che cosa accade quando gli zebrafish che mancano del gene shank3 hanno digerito i rossi d'uovo del pollo, che sono stati infusi con le perle tenenti la carreggiata minuscole e fluorescente verdi. Le pellicole hanno indicato chiaramente che il pesce mutante non solo ha avuto contrazioni più lente e meno frequenti dell'intestino che gli zebrafish normali, ma che le particelle ingerite dell'alimento ottenute hanno attaccato nella giunzione fra lo stomaco e l'intestino per i periodi prolungati.

La ragione ha sorpreso. Inizialmente, i ricercatori hanno supposto la mutazione shank3 in qualche modo hanno danneggiato il sistema nervoso enterico del pesce--“il cervello„ quel gestisce l'intestino--ma quello era perfettamente normale. Invece, i ricercatori hanno trovato che i mutanti shank3 hanno avuti drasticamente meno celle producenti serotonina che le loro controparti selvaggio tipe.

“Era definitivamente “un Aha! “momento,„ James ha detto. “Si apre molto, in termini di studio dei meccanismi potenziali per come tutto questo dysmotility sta accadendo. Se possiamo calcolare quello fuori, possiamo cominciare parlare di che cosa i trattamenti adeguati sono e di che cosa sta andando fissare questo--quella è la domanda reale.„

La risposta può trovarsi nel lontano futuro, ma questo primo punto cruciale nel disfare una ragione biologica per emergenza in relazione con l'autismo di GI è incoraggiante ai membri delle fondamenta di PMS, che hanno cominciato come gruppo di appoggio della famiglia nel 1998, quando 20 delle 23 famiglie allora conosciute per essere influenzato da un'eliminazione o da una mutazione del cromosoma 22 in primo luogo incontrato.

Oggi, quasi 200 famiglie influenzate intorno al mondo presenziano alle riunioni delle fondamenta, l'ultimo di cui è stato tenuto l'estate scorsa nel Texas. Quello è quando James ha presentato la ricerca del UM sul dysmotility intestinale in zebrafish, che non solo hanno estratto il premio della ricerca della conferenza ma ha dato i genitori come speranza di Gail Fenton per un migliore futuro per i loro bambini.

“Le difficoltà della pancia di Joanna sono state una sorgente importante dello sforzo della famiglia per 15 anni,„ Fenton hanno scritto dall'Australia circa sua figlia di 36 anni. “Hunched spesso più a causa di dolore della pancia. Grida, anche urla, quando la sua pancia è irritata. Avrà sempre la sindrome di Phelan-McDermid ma la sua vita e le vite di colleghe vittime con queste emissioni complesse di GI, sarebbe così tanto più felice senza queste quantità negative e siamo così molto riconoscenti per la ricerca che può piombo a tutti gli interventi utili.„

Lo studio, dysmotility intestinale in uno zebrafish (rerio) del Danio shank3a; il modello mutante di shank3b di autismo, è stato supportato dalle concessioni dagli istituti nazionali dell'istituto della salubrità della salute mentale nazionale e dell'istituto nazionale di Eunice Kennedy Shriver per la salute dei bambini e lo sviluppo umano. Oltre a Dallman, a James e a Kozol, i co-author includono Yuji Kajiwara, del centro di autismo di Seaver per la ricerca e Treatmentat la scuola di medicina di Icahn al monte Sinai, New York; Adam L. Wahl ed Emily C. Storrs, studenti non laureati di UM; Joseph D. Buxbaum, anche del centro di autismo di Seaver; Muratore Klein, professore associato nel dipartimento del UM di fisica; e Baharak Moshiree, dell'università di divisione di North Carolina di gastroenterologia.