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I farmaci sperimentali ricablano le connessioni cerebrali nell'autismo

Una nuova ricerca dell'Università del Texas a sud-ovest di Dallas ha identificato due potenziali nuove terapie per il disturbo dello spettro autistico, prendendo di mira l'impatto di un gene difettoso sulla comunicazione neurale.


Un nuovo studio ha rivelato che un gene collegato all'autismo ha un ruolo diverso da quello che era stato accettato fino ad ora.

L'autismo - che è spesso usato come termine generico per il disturbo dello spettro autistico (ASD) - è caratterizzato da comportamenti ripetitivi, comunicazione sociale compromessa e interessi molto focalizzati.

Secondo le stime dei Centers for Disease Control and Prevention (CDC), circa 1 bambino su 68 negli Stati Uniti è stato diagnosticato con ASD.

I trattamenti per l'ASD sono spesso incentrati sull'affrontare i sintomi comportamentali e aiutare le persone con il disturbo ad apprendere le migliori strategie di comunicazione. Finora, relativamente pochi sforzi hanno preso di mira le cause biologiche dell'autismo.

Ora, i ricercatori dell'Università del Texas del Sud-Ovest di Dallas stanno esplorando il percorso per imparare di più su questi fattori biologici al fine di affrontarli direttamente.

Lo studio, guidato dal Dr. Craig Powell, ha identificato due potenziali trattamenti che potrebbero ripristinare i processi di neurotrasmissione interessati dall'assenza di un gene noto come KCTD13.

Il Dr. Powell e il team hanno pubblicato i risultati delle loro ricerche sulla rivista Natura.

Il gene mancante "altera la funzione cerebrale"

Il gene KCTD13 codifica per una proteina con lo stesso nome, e studi precedenti hanno collegato il suo livello di espressione con una dimensione anormale del cervello, sostenendo che "[b] la perdita e il guadagno [del segmento cromosomico che contiene questo gene] conferiscono un rischio significativo di autismo e ritardo dello sviluppo. "

La ricerca del dott. Powell e dei colleghi, tuttavia, ha rivelato che KCTD13 svolge un ruolo completamente diverso: non è legato non alle dimensioni del cervello ma alla trasmissione sinaptica o alla neurotrasmissione. Questa è la capacità dei neuroni di trasmettere informazioni.

"Siamo rimasti piuttosto sorpresi dal fatto che la delezione di Kctd13 non abbia comportato un aumento delle dimensioni del cervello, una maggiore proliferazione delle cellule embrionali e cambiamenti nella migrazione", ha detto il dott. Powell.Notizie mediche oggi, spiegando che lui e il suo team si aspettavano di confermare i risultati degli studi precedenti.

I ricercatori hanno anche identificato farmaci che potrebbero essere in grado di invertire la connettività difettosa che viene a seguito della delezione di questo gene.

"La cancellazione di questo gene altera la funzione cerebrale in modo sostanziale, e abbiamo trovato un modo per riparare il danno, ma abbiamo ancora del lavoro da fare prima di provare questi trattamenti sulle persone, i risultati ci danno un'idea di quali percorsi sono alterato e dove cercare. "

Dr. Craig Powell

Il Dr. Powell e il suo team hanno usato topi per studiare cosa effettivamente fa la proteina KCTD13, e quale ruolo gioca nell'autismo.

Nei loro esperimenti, hanno eliminato il gene che codifica la proteina nei topi e ha notato che la sua assenza dimezzava il numero di connessioni sinaptiche nel cervello degli animali.

I ricercatori hanno notato che in assenza di KCTD13, i livelli di una proteina nota come aumento di RhoA, che danneggia la trasmissione sinaptica.

Nella sua normale espressione, KTCD13 aiuta a regolare questa proteina, permettendo ai neuroni di comunicare liberamente.

Gli scienziati testano farmaci con un alto potenziale

Per contrastare l'effetto della delezione del gene, Dr. Powell e testato diversi tipi di farmaci che inibiscono RhoA: Rhosin ed Exoenzyme C3.

Questo approccio ha avuto successo, ripristinando la normale trasmissione sinaptica in meno di 4 ore.

Il tempo relativamente breve impiegato dal farmaco per mostrare il suo effetto ha preso di sorpresa gli scienziati.

"Siamo anche stati sorpresi dal fatto che l'incubazione di fette di cervello in inibitori di RhoA potrebbe invertire le anomalie sinaptiche entro un lasso di tempo relativamente breve di poche ore", ha detto il dott. Powell.MNT.

Tuttavia, gli effetti positivi erano visibili solo a breve termine, quindi i ricercatori sono interessati a verificare la frequenza con cui questi farmaci dovrebbero essere somministrati per mantenere il loro impatto.

"Abbiamo dimostrato che l'incubazione di questi farmaci su fette di cervello acuto potrebbe ripristinare acutamente la funzione sinaptica a breve termine", ha spiegato il dott. Powell.

"In futuro", ha aggiunto, "speriamo di eseguire esperimenti per determinare se la somministrazione in vivo a lungo termine di questi o simili farmaci potrebbe anche portare a un ripristino a lungo termine della funzione sinaptica nel cervello".

I ricercatori osservano che Exoenzyme C3 è attualmente in fase di test in studi clinici per il trattamento delle lesioni del midollo spinale. In caso di successo, sperano che queste prove faciliteranno il percorso per ulteriori test sul potenziale del farmaco nei trattamenti ASD.

Nel frattempo, il Dr. Powell e il team vorrebbero concentrare i loro sforzi su ulteriori studi sul gene KCTD13, il cui ruolo complesso nel contesto della neurotrasmissione deve ancora essere pienamente compreso.

"Ci sono molti prossimi passi da questa ricerca", ci ha detto il dott. Powell. "In primo luogo, vorremmo sapere se i livelli di RhoA sono alterati nei [...] modelli di topi o nei pazienti [privi del segmento cromosomico che contiene KCTD13]."

"In secondo luogo, vorremmo determinare se il comportamento anormale del locomotore [osservato] nei topi Kctd13 potrebbe essere salvato dal trattamento dell'intero animale con inibitori di RhoA", ha aggiunto.

Infine, il ricercatore ha espresso interesse "nel guardare ad altri modelli genetici di autismo che sono previsti per alterare il percorso RhoA".

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