Përmbledhje: Rritja e tepërt e trurit në mitër mund të shpjegojë ashpërsinë e ndryshme të autizmit tek fëmijët. Studiuesit përdorën organoidet e trurit nga të vegjlit për të treguar se rritja më e madhe e trurit lidhet me simptoma më të rënda të autizmit. Gjetjet mund të çojnë në identifikimin para lindjes dhe terapitë e mundshme për autizmin.
Faktet kryesore:
- Organoidet e trurit nga të vegjlit autikë ishin 40% më të mëdhenj se ato të fëmijëve neurotipikë.
- Rritja më e madhe e trurit në mitër ishte e lidhur me deficite më të rënda sociale dhe gjuhësore.
- Të gjithë fëmijët me autizëm treguan rritje organoide më të shpejtë të trurit sesa bashkëmoshatarët neurotipikë.
Burimi: UCSD
Disa fëmijë me autizëm përjetojnë vështirësi të thella, gjatë gjithë jetës si vonesa në zhvillim, beteja sociale dhe madje edhe paaftësia për të folur. Të tjerët përjetojnë simptoma më të buta që përmirësohen me kalimin e kohës.
Pabarazia në rezultate ka qenë një mister për shkencëtarët, deri më tani. Një studim i ri, i publikuar në Autizmi molekular nga studiuesit e Universitetit të Kalifornisë në San Diego, është i pari që hedh dritë mbi këtë çështje.
Ndër gjetjet e tij: Baza biologjike për këto dy nëntipe të autizmit zhvillohet në mitër.
Studiuesit përdorën qeliza burimore me bazë gjaku nga 10 fëmijë të vegjël, të moshës 1 deri në 4 vjeç, me autizëm idiopatik (në të cilin nuk u identifikua asnjë shkak i vetëm gjen) për të krijuar organoidet kortikale të trurit (BCOs), ose modele të korteksit të fetusit. Ata krijuan gjithashtu BCO nga gjashtë fëmijë neurotipikë.
E referuar shpesh si lëndë gri, korteksi rreshton pjesën e jashtme të trurit. Ai mban dhjetëra miliarda qeliza nervore dhe është përgjegjës për funksionet thelbësore si vetëdija, të menduarit, arsyetimi, të mësuarit, kujtesa, emocionet dhe funksionet shqisore.
Ndër gjetjet e tyre: BCO-të e të vegjëlve me autizëm ishin dukshëm më të mëdha – afërsisht 40 përqind – sesa ato të kontrolleve neurotipike, sipas dy raundeve të studimit të kryera në vite të ndryshme (2021 dhe 2022). Çdo raund përfshinte krijimin e qindra organoideve nga secili pacient.
Studiuesit zbuluan gjithashtu se rritja jonormale e BCO tek të vegjlit me autizëm lidhet me paraqitjen e sëmundjes së tyre. Sa më e madhe të jetë madhësia BCO e një fëmije, aq më të rënda ishin simptomat e tyre sociale dhe gjuhësore më vonë në jetë dhe aq më e madhe struktura e trurit të tyre në MRI.
Fëmijët e vegjël me BCO tepër të zgjeruara treguan vëllim më të madh se zakonisht në zonat sociale, gjuhësore dhe ndijore të trurit, kur krahasoheshin me bashkëmoshatarët neurotipikë.
“Sa më i madh të jetë truri, aq më mirë nuk është domosdoshmërisht e vërtetë,” tha Alysson Muotri, Ph.D., drejtore e Qendrës së Kërkimit Orbital të Qelizave Staminale të Hapësirës Sanford (SSCI) në universitet.
SSCI drejtohet nga Catriona Jamieson, MD, Ph.D., një mjek-shkencëtar kryesor në biologjinë e qelizave burimore të kancerit, kërkimi i së cilës eksploron pyetjen themelore se si hapësira ndryshon përparimin e kancerit.
“Ne zbuluam se në organoidet e trurit nga të vegjlit me autizëm të thellë, ka më shumë qeliza dhe ndonjëherë më shumë neurone – dhe kjo nuk është gjithmonë për të mirë,” shtoi Muotri, i cili është gjithashtu profesor në Departamentin e Pediatrisë dhe Mjekësisë Qelizore dhe Molekulare. në Shkollën e Mjekësisë UC San Diego.
Për më tepër, BCO-të e të gjithë fëmijëve me autizëm, pavarësisht nga ashpërsia, u rritën afërsisht tre herë më shpejt se ato të fëmijëve neurotipikë. Disa nga organoidet më të mëdha të trurit – nga fëmijët me rastet më të rënda dhe të vazhdueshme të autizmit – panë gjithashtu formimin e përshpejtuar të neuroneve.
Sa më i rëndë të ishte autizmi i një fëmije, aq më shpejt rritej BCO i tyre – ndonjëherë deri në atë pikë sa të zhvillonte një tepricë të neuroneve.
Eric Courchesne, Ph.D., një profesor në Departamentin e Neuroshkencave të Shkollës së Mjekësisë, i cili bashkë-drejtoi kërkimin me Muotri, e quajti studimin “të një lloji”. Përputhja e të dhënave për fëmijët me autizëm – duke përfshirë IQ-të e tyre, ashpërsinë e simptomave dhe imazhet si MRI-të – me BCO-të e tyre përkatëse ose modele të ngjashme të prejardhura nga qelizat burimore ka një kuptim të jashtëzakonshëm, tha ai. Por çuditërisht, një hulumtim i tillë nuk ishte ndërmarrë përpara punës së tyre.
“Simptomat thelbësore të autizmit janë problemet sociale afektive dhe të komunikimit,” tha Courchesne, i cili gjithashtu shërben si bashkëdrejtor i Qendrës së Ekselencës së Autizmit në UC San Diego.
“Ne duhet të kuptojmë shkaqet themelore neurobiologjike të këtyre sfidave dhe kur ato fillojnë. Ne jemi të parët që hartuam një studim të qelizave burimore të autizmit për këtë çështje specifike dhe qendrore.”
Prej kohësh është supozuar se autizmi, një grup kompleks çrregullimesh progresive, fillon para lindjes dhe përfshin faza dhe procese të shumta.
Ndërsa nuk ka dy njerëz me autizëm të ngjashëm – ashtu si nuk janë dy njerëz neurotipikë – ata me gjendjen neurozhvilluese në përgjithësi mund të grupohen në dy kategori: ata që kanë beteja të rënda sociale dhe kërkojnë kujdes gjatë gjithë jetës, madje mund të jenë joverbalë, dhe ata që kanë një version më të butë të gjendjes që përfundimisht zhvillojnë aftësi të mira gjuhësore dhe marrëdhënie shoqërore.
Shkencëtarët nuk kanë qenë në gjendje të konstatojnë pse ekzistojnë të paktën dy grupe individësh me autizëm. Ata gjithashtu nuk kanë qenë në gjendje të identifikojnë fëmijët me autizëm para lindjes, e lëre më të parashikojnë se sa e rëndë mund të jetë gjendja e tyre.
Tani që Courchesne dhe Muotri kanë vërtetuar se rritja e tepërt e trurit fillon në mitër, ata shpresojnë të përcaktojnë me saktësi shkakun e saj, në një përpjekje për të zhvilluar një terapi që mund të lehtësojë funksionimin intelektual dhe social për ata me këtë gjendje.
Bashkautorët e studimit përfshijnë Vani Taluja, Sanaz Nazari, Caitlin M. Aamodt, Karen Pierce, Kuaikuai Duan, Sunny Stophaeros, Linda Lopez, Cynthia Carter Barnes, Jaden Troxel, Kathleen Campbell, Tianyun Wang, Kendra Hoekzema, Echleran. , Joao V. Nani, Wirla Pontes, Sandra Sanchez Sanchez, Michael V. Lombardo dhe Janaina S. de Souza.
Financimi: Kjo punë u mbështet nga grante nga Instituti Kombëtar i Shurdhimit dhe Çrregullimeve të Komunikimit, Instituti Kombëtar i Shëndetit, Instituti i Kalifornisë për Mjekësinë Rigjeneruese dhe Fondacioni Hartwell. Falenderojmë prindërit e fëmijëve të vegjël në San Diego, qelizat burimore të të cilëve u riprogramuan në BCO.
Shënim: Muotri është një bashkëthemelues dhe ka interes të barabartë në TISMOO, një kompani e dedikuar për analizën gjenetike dhe organogjenezën e trurit të njeriut, duke u fokusuar në aplikimet terapeutike të përshtatura për çrregullimet e spektrit të autizmit dhe gjenetikën e origjinës së çrregullimeve të tjera neurologjike.
Kushtet e kësaj marrëveshjeje janë shqyrtuar dhe miratuar nga Universiteti i Kalifornisë San Diego në përputhje me politikat e tij të konfliktit të interesit.
Eichler është një anëtar i bordit këshillimor shkencor i Variant Bio, Inc.
Autorët e tjerë nuk kanë konflikt interesi për të deklaruar.
Rreth këtij lajmi për kërkimin e autizmit dhe neurozhvillimit
Autori: Danielle Lewis
Burimi: UCSD
Kontaktoni: Danielle Lewis – UCSD
Imazhi: Imazhi është kredituar për Neuroscience News
Hulumtimi origjinal: Qasje e hapur.
“Origjina embrionale e dy nëntipave ASD të ashpërsisë së simptomave sociale: sa më e madhe të jetë madhësia organoid kortikal i trurit, aq më të rënda janë simptomat sociale” nga Alysson Muotri et al. Autizmi molekular
Abstrakt
Origjina embrionale e dy nëntipave ASD të ashpërsisë së simptomave sociale: sa më e madhe të jetë madhësia organoid kortikal i trurit, aq më të rënda janë simptomat sociale.
Sfondi
Simptomat afektive sociale dhe të komunikimit janë qendrore për çrregullimin e spektrit të autizmit (ASD), megjithatë ashpërsia e tyre ndryshon në të gjithë fëmijët e vegjël: Disa të vegjël me ASD shfaqin aftësi të përmirësuara gjatë moshave të hershme dhe zhvillojnë aftësi të mira sociale dhe gjuhësore, ndërsa të tjerët me autizëm “të thellë” kanë vazhdimisht të ulëta. aftësi sociale, gjuhësore dhe njohëse dhe kërkojnë kujdes gjatë gjithë jetës.
Origjina biologjike e këtyre nëntipave të kundërta të ashpërsisë sociale të ASD dhe trajektoreve të zhvillimit nuk dihen.
Metodat
Për shkak se ASD përfshin rritjen e hershme të trurit dhe neuronet e tepërta, ne matëm madhësinë dhe rritjen në 4910 organoide kortikale të trurit në fazën embrionale (BCOs) nga një total prej 10 të vegjëlve me ASD dhe 6 kontrolle (mesatarisht 196 BCO individuale të matura/subjekt). Në një grup të vitit 2021, ne matëm BCO nga 10 ASD dhe 5 kontrolle.
Në një grup të vitit 2022, ne testuam përsëritshmërinë e madhësisë së BCO dhe efekteve të rritjes duke gjeneruar dhe matur një grup të pavarur BCO nga 6 ASD dhe 4 subjekte kontrolli. Madhësia e BCO u analizua brenda kontekstit të simptomave tona të mëdha sociale, vëmendjes sociale, trurit social dhe grupeve të të dhënave normative psikometrike sociale dhe gjuhësore, që variojnë nga N = 266 në N = 1902 të vegjël.
Normat e rritjes së BCO u ekzaminuan duke matur ndryshimet e madhësisë midis 1- dhe 2-mujore të zhvillimit organoid. Markuesit e neurogjenezës në 2 muaj u ekzaminuan në nivel qelizor. Në nivel molekular, ne matëm aktivitetin dhe shprehjen e Ndel1; Ndel1 është një objektiv kryesor për kinazat e aktivizuara nga cikli qelizor; i njohur për rregullimin e ciklit qelizor, proliferimin, neurogjenezën dhe rritjen; dhe dihet se është i përfshirë në kushtet neuropsikiatrike.
Rezultatet
Në nivel BCO, analizat treguan se madhësia e BCO u zgjerua ndjeshëm me 39% dhe 41% në ASD në grupet 2021 dhe 2022. Sa më e madhe të jetë madhësia embrionale e BCO, aq më të rënda janë simptomat sociale të ASD.
Korrelacionet midis madhësisë së BCO dhe simptomave sociale ishin r = 0,719 në grupin 2021 dhe r = 0, 873 në grupin e përsëritjes 2022. BCO-të e ASD u rritën me një ritëm të përshpejtuar gati 3 herë më shpejt se kontrollet. Në nivel qelizor, dy BCO-të më të mëdha të ASD kishin përshpejtuar neurogjenezën. Në nivelin molekular, aktiviteti Ndel1 ishte shumë i lidhur me shkallën e rritjes dhe madhësinë e BCO-ve.
Dy nëntipe BCO u gjetën tek të vegjlit me ASD: Ata në një nëntip kishin madhësi shumë të zgjeruar të BCO me shpejtësi të përshpejtuar të rritjes dhe neurogjenezës; një fenotip klinik i thellë i autizmit që shfaq simptoma të rënda sociale, vëmendje të reduktuar sociale, kognitiv të reduktuar, gjuhë shumë të ulët dhe IQ sociale; dhe rritje thelbësore e ndryshuar në rajone specifike sociale, gjuhësore dhe ndijore kortikale.
Ata në nëntipin e dytë kishin zgjerim më të butë të BCO dhe dallime më të lehta sociale, vëmendjeje, njohëse, gjuhësore dhe kortikale.
Kufizimet
Mostrat më të mëdha të BCO që rrjedhin nga fëmijët e vegjël ASD dhe fenotipet klinike mund të zbulojnë nëntipe embrionale shtesë të ASD.
konkluzione
Nga embriogjeneza, bazat biologjike të dy nënllojeve të zhvillimit social dhe të trurit të ASD – autizmi i thellë dhe autizmi i butë – janë tashmë të pranishme dhe të matshme dhe përfshijnë përhapjen e qelizave të çrregulluara dhe neurogjenezën dhe rritjen e përshpejtuar.
Sa më e madhe të jetë madhësia embrionale e BCO në ASD, aq më të rënda janë simptomat sociale të foshnjës dhe aq më e reduktuar është vëmendja sociale, aftësia gjuhësore dhe koeficienti i inteligjencës, dhe aq më atipike është rritja e rajoneve sociale dhe gjuhësore të trurit.