Экспериментальные препараты восстанавливают связь мозга при аутизме

Новое исследование определило два потенциально новых метода лечения расстройств аутистического спектра, ориентированные на воздействие дефектного гена в нейронных связях.

Аутизм, который часто используется в качестве обобщающего термина для расстройства аутистического спектра (РАС), характеризуется повторяющимся поведением, нарушением социальной коммуникации и очень целенаправленными интересами.

Лечение РАС часто сосредоточено на устранении поведенческих симптомов и помогает людям с расстройством лучше изучать стратегии коммуникации. До сих пор относительно небольшое количество усилий было направлено на биологические причины аутизма.

Теперь исследователи из Техасского университета в Далласе хотят больше узнать об этих биологических факторах для того, чтобы напрямую их решать.

Исследование, проведенное доктором Крэйгом Пауэллом, выявило два возможных метода лечения, которые могли бы восстановить процессы нейротрансмиссии, вызванные отсутствием гена, известного как KCTD13.

Отсутствующий ген «нарушает функцию мозга»

Ген KCTD13 кодирует белок с таким же названием, и предыдущие исследования связывают его уровень экспрессии с аномальным размером мозга, утверждая, что «…и потеря и усиления хромосомного сегмента, который содержит этот ген придают значительный риск аутизма и задержку развития».

Однако исследование доктора Пауэлла и коллег показало, что KCTD13 играет совершенно иную роль: он не привязан к размеру мозга, а к синаптической передаче или нейротрансмиссии. Это способность нейронов передавать информацию.

«Мы были весьма удивлены, что удаление Kctd13 не привело к увеличению размера мозга, увеличению пролиферации эмбриональных клеток и изменениям в миграции», — сказал доктор Пауэлл, объяснив, что он и его команда ожидали подтверждения результатов предыдущих исследований.

Исследователи также выявили препараты, которые могут быть направлены на устранение ошибочной связи, которая возникает в результате удаления этого гена.

«Удаление этого гена существенно ухудшает функцию мозга, и мы нашли способ восстановить повреждение. Но у нас еще много работы, прежде чем мы попробуем эти методы лечения для людях. Результаты дают нам представление о том, какие пути изменены и где искать».

Доктор Пауэлл и команда использовали мышей для исследования того, что на самом деле делает белок KCTD13, а также какую роль он играет в аутизме.

В своих экспериментах они удалили ген, который кодировал белок у мышей, и отметили, что его отсутствие уменьшило вдвое количество синаптических связей в мозге животных.

Исследователи заметили, что в отсутствие гена KCTD13, уровень белка, известного как RhoA, увеличивается, что ухудшает синаптическую передачу.

В своем нормальном выражении KTCD13 помогает регулировать этот белок, позволяя нейронам свободно общаться.

Ученые испытывают лекарства с высоким потенциалом

Чтобы противодействовать эффекту удаления гена, доктор Пауэлл тестировал различные типы ингибирующих RhoA лекарств: Rhosin и Exoenzyme C3.

Этот подход был успешным, восстановив нормальную синаптическую передачу менее чем за 4 часа.

Относительно короткое время, которое потребовалось для того, чтобы препарат продемонстрировал свой эффект, снова застал ученых врасплох.

«Мы также были удивлены тому, что инкубация срезов мозга в ингибиторах RhoA может отменить синаптические аномалии в течение относительно короткого периода времени в несколько часов», — сказал д-р Пауэлл.

Тем не менее, положительный эффект был виден только в краткосрочной перспективе, поэтому исследователи заинтересованы в проверке того, как часто эти препараты нужно вводить для поддержания его воздействия.

«Мы продемонстрировали, что инкубация этих препаратов на острых срезах головного мозга может быстро восстановить синаптическую функцию в краткосрочной перспективе», — объяснил доктор Пауэлл.

«В будущем, — добавил он, — мы надеемся провести эксперименты, чтобы определить, может ли долгосрочное введение этих или подобных препаратов также привести к долговременному восстановлению синаптической функции в мозге».

Ученые отмечают, что Exoenzyme C3 в настоящее время тестируется в клинических испытаниях для лечения повреждения спинного мозга. В случае успеха, они надеются, что эти испытания смягчат путь для дальнейших испытаний потенциала препарата в лечении РАС.

Тем временем д-р Пауэлл и команда хотели бы сосредоточить свои усилия на дополнительных исследованиях гена KCTD13, чья сложная роль в контексте нейротрансмиссии еще не полностью понята.