Ранние нарушения передачи сигналов серотонина в головном мозге могут способствовать расстройству аутистического спектра (РАС) и другим заболеваниям "стойкое воздействие на поведение," Отчет исследователей Университета Вандербильта.
Серотонин – это химическое вещество мозга, которое передает сигналы через синапс или промежуток между нервными клетками. Поставка серотонина регулируется транспортером серотонина (SERT). В 2005 году группа исследователей из Вандербильта под руководством Рэнди Блейкли и Джеймса Сатклиффа выявила редкие генетические вариации у детей с РАС, которые нарушают функцию SERT.
В новом исследовании, опубликованном на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), исследователи сообщают о создании модели мыши, которая выражает наиболее распространенные из этих вариаций.
С биохимической точки зрения это очень небольшое изменение, но оно, по-видимому, приводит к тому, что SERT в головном мозге переходит в "перегрузка" и ограничивают доступность серотонина в синапсах.
"Белок SERT в головном мозге наших мышей, по-видимому, демонстрирует преувеличенную функцию и отсутствие регуляции, которые мы наблюдали на клеточных моделях," сказал Блейкли, директор Vanderbilt Сильвио О. Центр нейробиологических исследований Конте.
"Примечательно, что эти мыши демонстрируют изменения в социальном поведении и общении с раннего детства, которые могут быть параллельны аспектам РАС," отметил первый автор Джереми Винстра-Вандервил, доцент кафедры психиатрии, педиатрии и фармакологии.
Исследователи приходят к выводу, что недостаток серотонина во время развития может привести к давним изменениям в работе мозга "проводной."
В 1961 году исследователи из Йельского университета обнаружили, что у 30 процентов детей с аутизмом повышен уровень серотонина в крови "гиперсеротонемия."
С тех пор эти результаты многократно тиражировались. Действительно, гиперсеротонемия – это наиболее часто регистрируемая биохимическая находка при аутизме, и она является высоко наследуемой чертой. Тем не менее, причина или значение этого "биомаркер" остался окутанным тайной.
До настоящего времени. В текущем исследовании Винстра-Вандервил, Блейкли и их коллеги показали, что они могут вызывать гиперсеротонемию у мышей, которые экспрессируют вариант гена SERT человека, связанный с аутизмом.
Поскольку генетическое изменение делает переносчик более активным, более высокий уровень серотонина накапливается в тромбоцитах и, следовательно, в кровотоке. В мозгу сверхактивные переносчики должны иметь противоположный эффект ?? снижение уровня серотонина в синапсах и изменение поведения, связанное с аутизмом. Это именно то, что наблюдали исследователи.
Конечно, ни одна модель мыши не может полностью объяснить или воспроизвести состояние человека. Ни одна генетическая вариация не вызывает аутизм. Эксперты считают, что широкий спектр аутичного поведения представляет собой сложную сеть взаимодействий между многими генами и факторами окружающей среды.
Но модели на животных имеют решающее значение для более глубокого изучения основ изменений в развитии, наблюдаемых при РАС. Ученые используют этих мышей, чтобы изучить, как измененный уровень серотонина в мозге во время развития может вызывать долгосрочные изменения в поведении и влиять на риск аутизма.