Wie eine einzigartige Genmutation Autismus antreiben kann
Welche Faktoren treiben Autismus an? Auf diese Frage haben die Forscher noch keine Antwort. Eine neue Studie an Mäusen, in der Daten von Menschen ausgewertet wurden, legt nahe, dass eine einzigartige genetische Mutation eine Schlüsselrolle bei der frühen Entwicklung des Gehirns spielen und zum Autismus beitragen kann.
Autismus - den Wissenschaftler und Angehörige der Gesundheitsberufe häufig als Autismus-Spektrum-Störung (ASD) bezeichnen - ist für verschiedene Personen unterschiedlich und seine Merkmale werden normalerweise in der Kindheit sichtbar.
Fachleute betrachten Autismus als „Entwicklungsstörung“, und autistische Personen haben möglicherweise unterschiedliche Erfahrungen in Bezug auf die Beziehung zu anderen Menschen. Sie können anders lernen und sich wiederholende Bewegungen ausführen.
Für manche Menschen sind diese Eigenschaften kein Hindernis in ihrem täglichen Leben. Andere finden diese oder Aspekte dieser Merkmale möglicherweise nicht hilfreich oder verursachen Schwierigkeiten bei der Interaktion mit Menschen in ihrer Umgebung.
In diesen Situationen können Angehörige der Gesundheitsberufe zu verschiedenen Bewältigungsmethoden oder Strategien zur Selbstentwicklung beraten. Dies kann die Teilnahme an kognitiver Verhaltenstherapie (CBT), Verhaltensmanagementtherapie oder sozialem Kompetenztraining umfassen. Andere schlagen möglicherweise vor, gegebenenfalls Medikamente wie Antidepressiva oder Medikamente gegen Angstzustände einzunehmen.
Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist weltweit etwa 1 von 160 Kindern autistisch. Trotzdem sind sich die Wissenschaftler immer noch nicht sicher, welche Faktoren die Entwicklung autistischer Merkmale antreiben.
Eine neue Studie der Medizinischen Fakultät der Universität von North Carolina (UNC) in Chapel Hill legt nahe, dass eine genetische Mutation, die Merkmale der frühen Entwicklung der Großhirnrinde bestimmt, eine Schlüsselrolle bei Autismus spielen könnte.
Die Wissenschaftler forschten an Mausmodellen und bewerteten auch genetische Informationen, die vom Menschen gesammelt wurden. Die Autoren präsentieren ihre Ergebnisse in einem Studienbericht, der in der Zeitschrift erscheint Neuron.
"[Der neue] Befund legt nahe, dass ASD durch Störungen verursacht werden kann, die sehr früh auftreten, wenn sich die Großhirnrinde gerade erst selbst zu konstruieren beginnt."
Leitender Autor Prof. Eva Anton
Ein Genschlüssel für die frühe Entwicklung des Gehirns
Das Forschungsteam konzentrierte sich auf die Großhirnrinde, da dieser Teil des Gehirns beim Menschen Funktionen höherer Ordnung wie Sprache, Bewusstsein und Gedächtnis reguliert.
Wissenschaftler müssen noch genau lernen, wie sich die Großhirnrinde entwickelt, aber sie wissen, dass eine Art von Vorläuferzellen - die sich später differenzieren und zu spezialisierten Zellen werden -, sogenannte radiale Gliazellen, der Schlüssel zur frühen kortikalen Entwicklung sind.
Diese Zellen bilden sich an der Basis des Kortex in einem bestimmten „Design“, das Forscher als „gekacheltes Muster“ bezeichnen. Jede radiale Gliazelle erzeugt dann teilweise einen „basalen Prozess“ - eine stammähnliche Emanation, die als „Gerüst“ fungiert und neuen Neuronen (Gehirnzellen) hilft, sich zu organisieren und in ihre zugewiesenen Positionen zu verschieben.
In ihrer neuen Tierstudie fanden die UNC-Forscher heraus, dass ein Gen namens Memo1 stört das Muster der radialen Gliazellen, ihre basalen Prozesse und die gesamte anfängliche Organisation neuer Gehirnzellen.
Das Team erklärt, dass frühere Studien festgestellt haben, dass Mutationen in MEMO1 beim Menschen haben manchmal Assoziationen mit Autismus. Es blieb jedoch unklar, ob oder wie diese Mutation zur Entwicklung von Autismus beitragen könnte.
Für ihre aktuelle Forschung entschieden sich Prof. Anton und Kollegen, mit Mäusen zu arbeiten, in denen sie die löschten Memo1 Gen in einer frühen Phase der kortikalen Entwicklung. Das Team wollte herausfinden, welche Auswirkungen dies auf das Gehirn haben würde.
Danach stellten die Forscher Störungen der radialen Gliazellen fest, deren Muster typischerweise durch die Wirkung des Memo1-Proteins stabilisiert bleiben würde, das vom gleichnamigen Gen kodiert wird.
Ohne sie verzweigte sich das Gerüst, das von den radialen Gliazellen ausging, übermäßig und veränderte die Kacheln der radialen Gliazellen selbst. Dies führte zur Desorganisation neuer Gehirnzellen, von denen einige vollständig in die falschen Positionen gerieten.
Genetische Mutationen beim Menschen
Prof. Anton und sein Team stellen fest, dass nach bestehenden Studien im Gehirn einiger autistischer Kinder eine ähnliche Art der Desorganisation neuronaler Zellen vorliegt.
Basierend auf den Hinweisen, die ihre Ergebnisse bei Nagetieren und früheren Studien am Menschen lieferten, analysierten die Forscher anschließend Mutationen der MEMO1 Gen bei autistischen Menschen, die charakteristische Verhaltensweisen zeigten und auch geistige Behinderungen erlebten.
Dabei fand das Team heraus, dass eine Mutation dieses Gens beim Menschen eine verkürzte Form des MEMO1-Proteins codiert, was, wie die Autoren in ihrer Arbeit formulierten, „zu einem Funktionsverlust von MEMO1 führt“ und die Entwicklung von Radial beeinflusst Gliazellen.
Als die Ermittler die manipulierten Mäuse noch einmal betrachteten, stellten sie außerdem fest, dass die niedergeschlagenen Nagetiere bestimmte Verhaltensweisen zeigten - zum Beispiel mangelndes Interesse an der Erforschung -, die mit einigen für Autismus typischen Verhaltensweisen übereinstimmten.
„Bei Störungen der Gehirnentwicklung wie ASD ist es wichtig, die Ursachen des Problems zu verstehen, auch wenn wir noch weit davon entfernt sind, in der Gebärmutter auftretende Entwicklungsstörungen zu korrigieren“, sagt Prof. Anton.
„Wir brauchen dieses grundlegende Wissen, um die Ursachen dieser Erkrankungen wirklich zu ermitteln und schließlich bessere diagnostische oder therapeutische Strategien zu entwickeln“, fährt sie fort.
Solche Befunde können in Zukunft zu besseren Behandlungsmöglichkeiten für Personen führen, bei denen bestimmte Merkmale von Autismus zu Behinderungen oder Verhaltensproblemen führen. Autistische Befürworter fordern die Wissenschaftler jedoch weiterhin auf, Autismus insgesamt nicht als eine Krankheit oder ein Problem zu betrachten, das gelöst werden muss.
„Ungleichheiten im Gesundheitswesen müssen behoben und nützliche Therapien breiter verfügbar gemacht werden. Von der Verwendung wissenschaftlich nicht erprobter Behandlungen und solcher, die sich eher auf Normalisierung als auf die Vermittlung nützlicher Fähigkeiten konzentrieren, sollte jedoch abgeraten werden “, warnt das Autistic Self Advocacy Network.
