Die Forscher sagen, es ist klar, dass einige Fälle von Autismus sind erblich , aber haben gekämpft, um eine direkte Verbindung zwischen dem Zustand und bestimmte Gene zu ziehen. Jetzt hat ein Team an der Johns Hopkins University School of Medicine , Universität Tel Aviv und Technion - Israel Institute of Technology hat ein Verfahren für den Anschluss eines Verdächtigen Gen seine Funktion bei Autismus entwickelt .
In einem Bericht in der Zeitschrift Nature Communications, sagen die Wissenschaftler Mutationen in einem solchen Autismus - Gen verknüpft , genannt NHE9 , die auf den Transport von Stoffen beteiligt ist, in die und aus der Strukturen innerhalb der Zelle , verursacht Kommunikationsprobleme zwischen Gehirnzellen , die wahrscheinlich zu Autismus beitragen .
"Autismus wird als eine der vererbbare neurologische Störungen , aber es ist auch die komplexesten ", sagt Rajini Rao , Ph.D. , Professor für Physiologie im Institut für Grundlagen Biomedical Sciences an der Johns Hopkins University School of Medicine . " Es gibt Hunderte von Kandidatengenen zu sortieren und eine einzelne Genvariante kann unterschiedliche Auswirkungen auch innerhalb der gleichen Familie zu haben. Dies macht es schwierig, die Spreu vom Weizen zu trennen , um harmlose Varianten von krankheitsverursachenden Mutationen zu unterscheiden. Wir waren in der Lage, ein neues Verfahren zu verwenden, um Varianten in einem Kandidaten-Gen , die zu Autismus in Verbindung gebracht wurde Bildschirm , und herauszufinden, wie sie sich auf die Erkrankung beitragen . "
Schätzungsweise ein in 88 Kindern in den Vereinigten Staaten wird von Autismus-Spektrum- Störungen, einer Gruppe von neurologischen Entwicklungsbedingungen durch unterschiedliche Grade der sozialen , Kommunikations- und Verhaltensstörungen markiert betroffen. Wissenschaftler seit Jahren für die biologischen Wurzeln des Problems mit Tools wie genomweiten Assoziationsstudien und Gen - Linkage-Analyse , die Crunch genetischen und Gesundheitsdaten von Tausenden von Menschen in dem Bemühen, krankheitsverursachenden genetischen Varianten ermitteln sah . Während solche Techniken haben eine Anzahl von Gen- Mutationen, die mit Autismus werden können gedreht , keiner von ihnen kommen in mehr als 1 Prozent der Personen mit der Bedingung. Mit Zahlen, die niedrig ist, brauchen die Forscher einen Weg, um Varianten , um eine definitive Verbindung machen zu screenen , sagt Rao .
Für die neue Studie , Rao und ihre Mitarbeiter das sich auf NHE9 , die andere Forscher hatten als Verdächtiger in Aufmerksamkeits-Defizit -Hyperaktivitäts-Störung , Sucht und gekennzeichnet Epilepsie sowie Autismus-Spektrum- Störungen. Das Gen wurde bereits bekannt, für den Transport von Wasserstoff, Natrium- und Kaliumionen in und aus Zellkompartimenten Endosome genannt einbezogen werden , und das Team gefragt, wie diese Funktion vielleicht neurologischen Zuständen zusammenhängen.
Raos Mitarbeiter an der Universität Tel Aviv und Technion - Israel Institute of Technology konstruiert ein Computermodell des NHE9 Protein auf der Basis der bisherigen Forschung auf einem entfernten Verwandten in Bakterien. Sie dann verwendet das Modell vorherzusagen, wie Autismus gebundenen Varianten im Gen NHE9 würden Form und die Funktion des Proteins beeinflussen. Einige von ihnen wurden vorhergesagt zu dramatischen Veränderungen führen , während andere Änderungen zu sein schien subtiler.
Raos Team nächste geprüft , wie diese verschiedenen Formen der NHE9 wäre eine relativ einfache Organismen häufig in genetischen Studien verwendeten beeinflussen : Hefe. "Verwendung von Hefe , die Funktion der Varianten Bildschirm war eine schnelle , einfache und kostengünstige Möglichkeit , herauszufinden, welche weiteren Untersuchung wert waren , und die wir ignorieren, weil sie keine Wirkung haben ", sagt Rao . Um dies zu erreichen , entwickelt das Team die Hefe Form NHE9 die Varianten bei autistischen Menschen gesehen haben .
Für die Mutationen, die eine nachweisbare Wirkung auf die Hefe hat , bewegt sich das Team auf einen dritten und schwieriger Schritt , in Mäusegehirnen . Sie homed in auf Astrozyten , eine Art von Gehirnzellen , die den Botenstoff Glutamat löscht aus dem Weg , wenn sie ihre Aufgabe der Bereitstellung einer Nachricht über eine Synapse zwischen zwei Nervenzellen durchgeführt hat . Mit Labor -grown Maus Astrozyten mit verschiedenen Formen von NHE9 , fanden die Forscher eine Veränderung des pH-Wert ( Säuregehalt ) in zellulären Kompartimenten genannten Endosomen , die wiederum verändert die Fähigkeit der Zellen zur Aufnahme Glutamat. Da Endosomen sind die Fahrzeuge, Fracht wesentlich liefern für die Kommunikation zwischen den Gehirnzellen , deren pH-Wert verändernden verändert Verkehr zu und von der Zelloberfläche , die Lernen und Gedächtnis beeinflussen könnten , sagt Rao . " Erhöhte Glutamatspiegelkönnen Krämpfe auslösen , vielleicht erklärt, warum autistischen Patienten mit Mutationen in NHE9 und verwandte Gene haben auch Anfälle ", sagt sie .
Rao und ihr Team hoffen, dass Ortung die Bedeutung dieses Handels Mechanismus bei Autismus -Spektrum-Störungen können zur Entwicklung neuer Medikamente für Autismus , die endosomalen pH-Wert zu verändern führen . Da der Einsatz von genomischen Daten wird in Zukunft immer an der Tagesordnung kann der schrittweisen Strategie von ihrem Team entwickelt, verwendet werden, um Gen-Varianten zu screenen und zu identifizieren Risikopatienten werden , sagt sie.