Probleme mit einer Schlüsselgruppe von Enzymen namens Topoisomerasen können tiefgreifende Auswirkungen auf die genetische Maschinerie hinter der Entwicklung des Gehirns haben und möglicherweise zu Autismus -Spektrum-Störung (ASD) führen , so eine Studie in der Zeitschrift Nature angekündigt. Wissenschaftler an der University of North Carolina School of Medicine haben eine Feststellung , die einen wesentlichen Fortschritt bei der Jagd auf Umweltfaktoren hinter Autismus dar und verleiht neue Einblicke in die genetischen Ursachen der Erkrankung ist beschrieben .
"Unsere Studie zeigt das Ausmaß dessen, was passieren kann, wenn Topoisomerasen beeinträchtigt sind ", sagte Senior Studie Autor Mark Zylka , PhD, Associate Professor in der Zentrum für Neurowissenschaften und der Abteilung für Zellbiologie und Physiologie an der UNC . " Die Hemmung dieser Enzyme hat das Potenzial, sich stark auf die neurologische Entwicklung . - Vielleicht sogar noch mehr als mit einer Mutation in einem der Gene, die im Zusammenhang mit Autismus in Verbindung gebracht wurden "
Die Studie könnte wichtige Auswirkungen auf ASD Erkennung und Abwehr haben .
" Dies könnte zu einer Umweltkomponente für Autismus zeigen ", sagte Zylka . " Eine vorübergehende Einwirkung eines Topoisomerase-Inhibitors in utero hat das Potenzial, eine lang anhaltende Wirkung auf das Gehirn , durch Beeinflussung der kritischen Phasen der Entwicklung des Gehirns haben . "
Diese Studie könnte auch erklären, warum manche Menschen mit Mutationen in Topoisomerasen entwickeln Autismus und anderen Entwicklungsstörungen des Nerven .
Topiosomerases sind Enzyme, die in allen menschlichen Zellen gefunden. Ihre Hauptfunktion ist es, DNA zu entwirren , wenn sie überdreht wird , ein gemeinsames Ereignis, das mit Schlüssel biologische Prozesse stören können.
Die meisten der bekannten Topoisomerase - Hemmstoffe werden wie verwendet Chemotherapie Medikamente. Zylka sagte sein Team auf der Suche nach anderen Verbindungen, die ähnliche Effekte in Nervenzellen . " Wenn es zusätzliche Verbindungen wie diese in der Umwelt, dann ist es wichtig , sie zu identifizieren ", sagte Zylka . "Das ist wirklich motivierend uns, schnell zu bewegen, um andere Drogen oder Umwelt Verbindungen, die ähnliche Auswirkungen haben zu identifizieren . - , So dass schwangere Frauen können zu vermeiden auf diese Verbindungen ausgesetzt "
Zylka und seine Kollegen sind eher zufällig auf die Entdeckung ganz zufällig während des Studiums Topotecan, eine Topoisomerase hemmende Medikament, das in der Chemotherapie eingesetzt wird. Die Untersuchung der Droge Effekte in Maus und Menschen stammNervenZellen, bemerkten sie , dass das Medikament eher mit dem ordnungsgemäßen Funktionieren der Gene, die außergewöhnlich lange waren stören - von vielen DNA-Basenpaare zusammen. Die Gruppe machte dann die glückliche Verbindung , dass viele Autismus - chromosomale Gene sind extrem lang .
" Das ist, wenn wir die " Aha-Erlebnis '", sagte Zylka . "Wir haben erkannt , dass viele der Gene, die unterdrückt wurden, waren unglaublich lange Autismus -Gene. "
Von den mehr als 300 Gene, die mit Autismus verbunden sind , fast 50 wurden von Topotecan drückt. Unterdrücken , dass viele Gene auf der ganzen Linie - auch in geringem Umfang - eine Person, die während der Entwicklung des Gehirns zu einem Topoisomerase-Inhibitor ausgesetzt konnte neurologischen Auswirkungen , die denen in einer Person, die ASD wird wegen eines einzigen fehlerhaftes Gen gesehen zu erleben.
Die Ergebnisse der Studie könnten auch dazu beitragen, führen zu einer vereinheitlichten Theorie, wie Autismus - chromosomale Gene funktionieren. Verbindungen zwischen Gehirnzellen - etwa 20 Prozent solcher Gene sind an Synapsen verbunden . Weitere 20 Prozent werden an Gentranskription Zusammenhang - den Prozess der Übersetzung genetischer Information in biologischen Funktionen . Zylka sagte dieser Studie schließt diese beiden Gruppen , da es zeigt, dass die Probleme Transkription lange Synapse Gene könnten die Fähigkeit einer Person , um Synapsen konstruieren beeinträchtigen.
" Unsere Entdeckung hat das Potenzial, diese beiden Klassen von Genen zu vereinen - synaptischer Gene und Transkriptionsregulatoren ", sagte Zylka . "Es könnte letztlich erklären die biologischen Mechanismen hinter einer großen Anzahl von Autismus Fällen . "