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Os pesquisadores identificam a relação distinta entre o autismo e as anomalias do neurónio

Os pesquisadores da medicina de Johns Hopkins relatam que as experiências novas com os ratos genetically projetados encontraram conexões claras entre uma escala de tipos e de anomalias do autismo nos neurónios cuja a saída química forja sentimentos (não-sexuais) platônicos do amor e da sociabilidade.

Os resultados, os pesquisadores dizem, poderiam eventualmente abastecer a revelação das terapias do autismo que visam os sintomas da doença spurred sobre por anomalias nos neurônios parvocellular do oxytocin, que são neurónios no hipotálamo dos mamíferos.

Um relatório nas experiências foi publicado o 27 de outubro em linha no neurônio.

Os investigador levaram a cabo a evidência das conexões devido às variações longo-sabidas nos formulários e de sintomas de desordens do espectro do autismo, e porque aqueles com X frágil -- uma desordem herdada que ocorra em uma em 4.000 homens e em uma em 6.000 fêmeas -- é caracterizado freqüentemente pela incapacidade formar ligações sociais próximas.

O autismo é definido por comportamentos sociais danificados, mas não todos os comportamentos sociais são os mesmos. Os povos com autismo têm geralmente menos dificuldade com tornar-se muito perto, ligações de família do que com amizade. Nossas experiências fornecem a evidência que estes dois tipos de afeição estão codificados por tipos diferentes de neurônios do oxytocin, e que o rompimento de um destes tipos de neurônios é responsável para os prejuízos sociais característicos considerados no autismo.”

Gül Dölen, M.D., Ph.D., professor adjunto da neurociência, Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins

Para mais do que um século, Dölen diz, os cientistas souberam que há dois tipos de neurônios no hipotálamo. Os neurônios liberam do “o oxytocin assim chamado da hormona amor”, que induz contracções durante o parto, reduz o esforço e promove a ligação entre animais através das espécies mamíferas, incluindo seres humanos.

Um neurônio magnocellular do oxytocin, que seja um tipo de neurônio deliberação, libera quantidades enormes de oxytocin ao cérebro e ao corpo -- tanto quanto 500 vezes ou mais do que é liberado pelos neurônios parvocellular do oxytocin, que limitam seu espaço e o evitam inundar o corpo com os sentimentos deconsumo do amor.

Porque seu nome sugere, os neurônios magnocellular do oxytocin são maiores do que outros neurônios e podem enviar o seu braço-como axónio além da barreira do sangue-cérebro. Entre suas funções, os neurônios magnocellular do oxytocin agitam o amor filial -- que Dölen chama “o amor louco” -- e ligação entre infantes e matrizes, e entre sócios sexuais.

A pesquisa de Dölen mostra que os neurônios parvocellular do oxytocin, que vem da palavra grega “parvo” ou “pequeno” -- igualmente codifique comportamentos sociais, mas um tipo diferente do que os neurônios magnocellular codificam.

Quando os neurônios magnocellular do oxytocin codificarem os comportamentos sociais relativos à reprodução (ligação dos pares e ligação parental), os neurônios parvocellular do oxytocin codificam os comportamentos sociais relativos ao que Dölen chama o “amor na moderação,” ou o amor platônico que é importante para as comunidades (amigos e colegas).

Para estudar se e como os sintomas do autismo são associados com os rompimentos em qualquer um ou em ambos os neurônios magnocellular e parvocellular, Dölen e sua equipe primeiramente projectaram genetically ratos para incandescer uma luz fluorescente em todos os neurônios, magno e parvo do oxytocin.

Então, saber esse os neurônios magnocellular projecta seus axónio e produtos químicos além do sangue/barreira do cérebro, as tinturas usadas equipa de investigação que ficam dentro da barreira para marcar somente os neurônios parvocellular -- quais são mais raros e mais duros detectar em tamanho, assim como menor.

Em seguida, Dölen recrutou a ajuda do cientista Goff leal de Johns Hopkins, Ph.D., um perito em fazer um mapa o perfil genético de pilhas individuais. A técnica, chamada única pilha que arranja em seqüência, lê especificamente o RNA de uma pilha individual -- um primo genético ao ADN -- qual indica como o código genético da pilha está sendo lido e que proteínas estão sendo produzidas. A maneira que nosso código genético é lido faz o tipo de uma célula diferente de outro.

“Este estudo é uma caracterização detalhada de dois tipos de neurônios estreitamente relacionados envolvidos no regulamento do comportamento social,” diz Goff, professor adjunto da medicina genética na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins.

“Uma das coisas que faz este estudo tão original é o aspecto multi-modal desta caracterização; características anatômicas, morfológicas, electrofisiológicas, transcricionais, genéticas, e comportáveis do relacionamento para definir inteiramente as diferenças relevantes e importantes entre estes dois tipos de neurônios.”

A equipa de investigação usou único arranjar em seqüência da pilha e outras ferramentas e técnicas deseguimento para assegurar-se de que as subpopulações dos neurônios magnocellular e parvocellular fossem, certamente, distintas, de modo que pudessem genetically alterar cada grupo para determinar se uma mudança induziria autismo-como comportamentos nos ratos.

O que os pesquisadores mediram incluiu quanto os ratos gostaram de suas interacções sociais e quanto preferiram as coisas associadas com aquelas interacções sociais (tais como o fundamento).

Para recrear um modelo do autismo nos ratos, os cientistas giraram para FMR1 o gene, que é ligado a X frágil, uma desordem herdada caracterizada pela inabilidade intelectual, mas igualmente um das causas o mais geralmente identificadas do autismo, ocorrendo em aproximadamente cinco por cento dos povos com a circunstância.

Nos seres humanos, o gene FMR1 é silenciado com um processo celular que adicione os produtos químicos chamados grupos metílicos ao gene. Este mesmo processo não ocorre nos ratos, assim que para replicate a anomalia do gene FMR1, os cientistas projectaram genetically os ratos para não ter nenhum gene FMR1 de funcionamento durante todo o cérebro ou somente nos neurônios parvocellular.

Os pesquisadores estudaram como os ratos sem FMR1 avaliaram as recompensas de formar uma ligação social com um serviço do rato da fêmea adulta como um pai substituto. Estes ratos aprenderam gostar do fundamento associado com o pai substituto, mas não o fundamento associou com as interacções sociais com ratos do par -- evidencie que as mutações nos genes que causam o autismo selectivamente interrompem o amor platônico, mas poupe o amor filial.

Quando os cientistas suprimiram do gene FMR1 em pilhas parvocellular somente, as pilhas nao magnocellular, os ratos tiveram a mesma reacção: a afinidade intacto para as coisas associadas com seu pai substituto, comparado com as coisas associou com os ratos do par. Os cientistas não encontraram nenhuma tal preferência nos ratos que faltam FMR1 em pilhas magnocellular do oxytocin.

Em um grupo de experiências mais adicional para fixar para baixo a especificidade de seus resultados com os neurônios deprodução, os cientistas estudaram como determinados genes ligados para arriscar para o autismo foram girados de ligar/desligar, ou expressado, entre os dois tipos de neurônios do oxytocin.

Encontraram que significativamente mais genes do risco do autismo tiveram uns níveis mais altos da expressão nos neurônios parvocellular comparados com os neurônios magnocellular. Contudo, quando os genes olhados cientistas para a esquizofrenia, a doença de Alzheimer e o diabetes, lá não eram nenhuma tal diferença na expressão genética entre os dois tipos do neurônio do oxytocin.

“Isto diz-nos que que a diferença que nós estamos vendo entre os dois tipos de neurônios do oxytocin relaciona-se à doença que é caracterizada por comportamentos sociais danificados, mas não doenças onde este comportamento não é um sintoma de definição,” diz Dölen.

Igualmente as notas, “o que podem acontecer no cérebro são que mesmo que todos os neurónios possam levar uma mutação particular associada com o autismo, alguns neurônios é mais vulnerável aos sintomas relativos à ligação social.”

Dölen planeia conduzir estudos similares nos genes associados com outros tipos de autismo. Diz que seu trabalho pode indicar que as drogas actualmente que estão sendo testadas para o autismo -- como o oxytocin intranasal -- poderia provar ineficaz porque os tratamentos visam os neurônios magnocellular, que o estudo novo indica não é central à doença.

Em lugar de, diz, sua evidência sugere que os neurônios parvocellular do oxytocin sejam o foco da revelação da droga para o autismo.

Source:
Journal reference:

Lewis, E. M., et al. (2020) Parallel Social Information Processing Circuits Are Differentially Impacted in Autism. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2020.10.002.