Клетки кожи раскрыли ещё один секрет аутизма

С помощью клеток кожи, превращённых в индуцированные стволовые клетки, учёные сумели увидеть нейрохимические и анатомические отклонения в мозгу, сопровождающие аутизм.

Причинами аутизма могут быть десятки мутаций, которые возникли одновременно, и оценить роль каждой в развитии болезни весьма нелегко. Поэтому учёные всё чаще идут по другому пути: некоторые заболевания вызываются единственной мутацией, при этом среди их симптомов есть и аутистическое поведение. Изучая такие мутации по отдельности, можно составить картину развития собственно аутизма. Совсем недавно исследователи из Массачусетского технологического института (США) описали, как проявляют себя мутации, сопровождающие синдром Мартина - Белл и туберозный склероз, - при всём несходстве этих недугов, у больных в обоих случаях проявляются признаки аутизма.

Группа нейрофизиологов из Стэнфорда вслед за коллегами из МТИ сообщает о результатах изучения синдрома Тимоти. Его причиной служит крайне редкая мутация, которая приводит к нарушениям в работе кальциевых каналов в мембранах клеток. Очевидно, что такая мутация скажется не только на деятельности нервной системы, но и на сердце: дети с синдромом Тимоти часто умирают от аритмии. Кроме того, больные также проявляют пресловутое аутистическое поведение, что и заставило исследователей аутизма обратить на эту мутацию особое внимание. При этом учёные использовали остроумную методическую уловку, заставив больные нейроны самих показать, что с ними не так.

Для этого клетки кожи страдающих синдромом Тимоти превращали в стволовые - делали из них индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Затем этим клеткам давалась инструкция превратиться в нейроны. Таким образом исследователи получали "болезнь в пробирке": мутация, которой было нечего делать в клетках кожи, проявляла себя в нейронах, и особенности развития нервной ткани при синдроме Тимоти можно было видеть, не залезая в мозг больного. Как пишут авторы в журнале Nature Medicine, мутация заставляла клетки превращаться большей частью в нейроны верхнего слоя мозга, и в гораздо меньшей степени - в нейроны нижних слоёв. Если говорить более конкретно: из-за мутации отмечалась острая нехватка нейронов, формирующих глубинное мозолистое тело, перемычку между полушариями. Нарушение взаимодействия между полушариями вполне может лежать в основе самых разных вариантов аутистического поведения.

Кроме того, нейроны с синдромом Тимоти демонстрировали необычную нейрохимическую активность: они синтезировали в 3,5 раз больше норэпинефрина и в 2,3 раза больше дофамина. Как это связано с нарушениями в работе кальциевых каналов, не совсем понятно, но если нейронам давали лекарство, нормализующее работу кальциевых ворот, то вслед за этим приходила в норму и нейрохимическая активность.

Так что, с помощью клеток кожи учёные сумели прояснить картину аутизма сразу по двум направлениям. Во-первых, удалось описать нейрохимические нарушения, которые могут сопровождать аутизм; во-вторых, получилось понять, какие нарушения в развитии мозга могут быть его причиной и в каких анатомических особенностях это способно проявляться. Наибольший интерес, конечно, представляет способ, которым учёные изучали больные нейроны. Моделирование болезней in vitro с помощью индуцированных стволовых клеток может стать более чем эффективным способом при изучении влияния разных генетических факторов на развитие заболевания.

Подготовлено по материалам Medical Xpress.