Genetik

Otizm Genleri Ses Hassasiyetiyle Bağlantılıdır

Özet: Araştırmacılar, otizm spektrum bozuklukları (ASD) ile ilişkili genlerin beyin nöronlarını nasıl etkileyerek özellikle ses duyarlılığının artmasına yol açtığını ortaya çıkarmak için öncü bir çalışmaya başlıyorlar. Bu araştırma, bireylerin yaşamlarını önemli ölçüde etkileyen bir durum olan işitsel aşırı duyarlılığa odaklanarak, OSB’ye katkıda bulunan çeşitli genetik yolların altında yatan ortak sinir devresi mekanizmalarını tanımlamayı amaçlamaktadır.

Ekip, parvalbumin pozitif (PV+) internöronların rolünü keşfederek ve sıçan modellerinde optogenetik ve in vivo elektrofizyoloji gibi yenilikçi teknikler kullanarak, OSB’deki duyusal aşırı duyarlılıklara yönelik yeni tedavilerin ve teşhis araçlarının önünü açmayı umuyor.

Ana unsurlar:

  1. OSB’de Paylaşılan Sinir Mekanizmalarını Keşfetmek: Çalışma, OSB ile ilişkili çeşitli genlerin, özellikle ses duyarlılığıyla ilişkili olarak nöronları benzer şekillerde nasıl etkileyebileceğini araştırıyor.
  2. İşitsel Aşırı Duyarlılığa Odaklanma: Araştırmacılar, işitsel sisteme odaklanarak, ezici ses ortamları yaşayan OSB’li bireylerin karşılaştığı zorlukları anlamayı ve ele almayı amaçlamaktadır.
  3. Potansiyel Tedavilere Yenilikçi Yaklaşımlar: Optogenetik ve elektrofizyolojiyi kullanan proje, duyusal aşırı duyarlılık için minosiklin gibi tedaviler geliştirme nihai hedefiyle PV+ internöronlarını manipüle etmeyi amaçlıyor.

Kaynak: Beckman Enstitüsü

Ulusal Sağlık Enstitüleri’nden alınan 2 milyon dolarlık R01 bağışıyla desteklenen Beckman İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki Auerbach Laboratuvarı, otizm spektrum bozukluklarıyla ilişkili farklı genlerin beynimizdeki nöronları nasıl benzer şekilde etkileyerek seslere karşı duyarlılığın artmasına neden olabileceğini inceleyecek.

Otizm spektrum bozuklukları genetik olarak karmaşıktır ve bunların gelişiminde yüzlerce gen rol oynar. Sonuç olarak, bazıları otizmin benzer semptomlara sahip birbiriyle bağlantısız bozuklukların bir koleksiyonu olduğu sonucuna varabilir.

Bu bir çocuğu gösteriyor.
Farelerin sese tepkisini ölçmek için kullanılan yöntemler, klinik deneylerde kullanılmak üzere insanlarda duyusal aşırı duyarlılığın niceliksel olarak ölçülmesine yönelik araçlar için bir temel oluşturabilir. Kredi: Nörobilim Haberleri

Bununla birlikte, bir varış noktasına yaklaşırken yolların nasıl birleştiği gibi, beyin fonksiyonlarının bazı düzeylerinde de darboğazlar olabilir: farklı genlerin beyinde aynı etkilere yol açtığı ve sonuçta benzer semptomlara yol açtığı noktalar.

Illinois Urbana Üniversitesi’nde moleküler ve bütünleştirici fizyoloji alanında yardımcı doçent olan baş araştırmacı Benjamin Auerbach, “Bir yanda klinik semptomların (fenotiplerin) gerçekten büyük bir takımyıldızı var, diğer yanda ise etkileşim halindeki tonlarca gen var” dedi. Şampanya.

“Soru şu: A noktasından B noktasına nasıl gideriz? Özellikle, gidilecek kaç farklı rota var?”

Önceki araştırmada Auerbach, OSB ile ilişkili en yaygın iki genetik mutasyonun, benzer semptomlarla sonuçlanmasına rağmen hücresel düzeyde zıt etkilere sahip olduğunu buldu. Hibeyle finanse edilen proje, bu benzerliklerin sinir devreleri düzeyindeki ortak bir mekanizmadan kaynaklanıp kaynaklanmadığını araştıracak.

Auerbach ve ekibi, OSB’de duyusal aşırı duyarlılıkların yaygın olması ve bireylerin yaşam kalitesini güçlü bir şekilde etkileyebilmesi nedeniyle işitsel sisteme odaklanacak.

İşitsel aşırı duyarlılık yaşayan biri, ses bilgisini işlemede zorluk çeker. Bu özellikle alışveriş merkezleri, okullar veya toplu taşıma gibi genellikle yoğun ve gürültülü olan ve bireylerin aşırı miktarda gürültüyü ve diğer duyusal girdileri filtrelemesini gerektiren ortamlarda geçerlidir.

İşitsel aşırı duyarlılık, fiziksel olarak acı veren, bireylerin odaklanma yeteneklerini bozan ve çevreyle ve diğer insanlarla etkileşimi zorlaştıran bir durum olarak tanımlanmaktadır.

Nöron grupları, uyarıcı veya engelleyici olabilen sinapslardan sinyaller geçirerek birbirleriyle bağlanır ve iletişim kurar. Uyarıcı sinapslar sinyalleri güçlendirirken, engelleyici sinapslar onları azaltır.

Tipik olarak, bir sinir devresi içindeki uyarıcı ve engelleyici sinapsların sayısı arasında kesin bir denge vardır ve bir dengesizliğe sahip olmak, aşırı uyarılabilirliğe yol açabilir; bu, işitsel devreler söz konusu olduğunda, ses bilgisini aşırı yükseltebilir.

Bu proje, OSB ile ilişkili en yaygın iki gen mutasyonunun bu tür bir dengesizliğe yol açıp açmadığını test edecek.

Proje, potansiyel olarak paylaşılan bir mekanizma olarak belirli bir tür inhibitör internöron, parvalbumin-pozitif veya PV+ internöronların düzensizliğine odaklanacaktır. PV+ internöronlar, uyarıcı nöronların duyarlılığının ve aktivitesinin güçlü düzenleyicileridir. İşlevleri uygun şekilde kontrol edilmediğinde bireyler, başkaları tarafından normal ses düzeyinde algılanan seslere karşı daha duyarlı olabilirler.

Araştırmacılar, beynin ses uyaranlarına nasıl tepki verdiğini ve bunun OSB ile ilişkili farklı gen mutasyonlarıyla nasıl değişebileceğini keşfetmek için sıçan modellerini kullanacak. Ekip, bu sıçan modellerinde işitsel nöron popülasyonlarından gelen elektriksel aktiviteyi kaydetmek için in vivo elektrofizyolojiyi kullanacak. Bu aktivite, ses çalmak gibi bir uyarana yanıt olarak ortaya çıkan davranış değişiklikleriyle ilişkilendirilebilir.

Ek olarak grup, karşılaştırmalı biyobilimler ve biyomühendislik alanında yardımcı doçent olan Beckman araştırmacısı Howard Gritton ile hücre aktivitesini ışıkla kontrol eden bir yöntem olan optogenetik’i kullanmak için işbirliği yapacak.

Belirli bir beyin bölgesindeki nöronlar, mavi ışık varlığında etkinleşecek şekilde tasarlanabilir. Örneğin araştırmacılar, bunun sıçanlarda işitsel aşırı duyarlılık semptomlarını hafifletip hafifletmediğini test etmek için PV+ nöronlarını hedefleyebilir ve etkinleştirebilir.

PV+ nöronlarının aktive edilmesinin işitsel aşırı yükü azalttığı gösterilirse, araştırmacılar bu bilgiyi tedavi geliştirmek için kullanmayı umuyorlar. Örneğin ekip, PV+ internöronlarını manipüle eden bir ilaç olan minosiklin’in duyusal aşırı duyarlılık için potansiyel bir tedavi olabileceğini göstermeyi amaçlıyor.

Bu çalışmadan elde edilen yöntemler ve sonuçlar aynı zamanda duyusal sorunların tanımlanmasına ve teşhisine de yardımcı olabilir. Farelerin sese tepkisini ölçmek için kullanılan yöntemler, klinik deneylerde kullanılmak üzere insanlarda duyusal aşırı duyarlılığın niceliksel olarak ölçülmesine yönelik araçlar için bir temel oluşturabilir.

Buna ek olarak, bu araştırma duyusal aşırı duyarlılık için klinik bir tarama aracı olarak kullanılabilecek bir biyobelirteç (bu durumda EEG aracılığıyla ölçülebilen bir beyin sinyali) tanımlamayı amaçlamaktadır. Hayvan modellerini kullanarak duyusal aşırı yüklenmeye yönelik potansiyel tedavileri tanımlayan geçmiş çalışmaların çoğu, insanlara iyi bir şekilde yansımamıştır ve böyle bir biyobelirtecin bulunması bu konuda yardımcı olabilir.

Auerbach, “Bunun bir nedeni, hayvanlar ve insanlar arasında çok basit bir şekilde tercüme edilebilecek bu davranışsal ve elektrofizyolojik biyobelirteçlerin eksikliğidir” dedi. “Duyusal sistemler bu köprüyü sağlamak için gerçekten iyi bir araç olma potansiyeline sahip.”

Bu genetik ve otizm araştırma haberleri hakkında

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/autism-genetics-sound-sensitivity-25682/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu