پروتئین جهش یافته مغز کودک مبتلا به اوتیسم باعث رفتارهای مشابه اوتیسم در موش‌ها می‌شود

جهش دنوو(de novo gene) در ژنی که یک پروتئین مغزی را در کودک مبتلا به اوتیسم رمزگذاری می‌کند، در مغز موش‌ها اعمال شد. پس از آن، موش‌ها تغییرات شدید در رفتارهای خاصی را نشان دادند که بسیار شبیه به رفتار انسان‌های مبتلا به اختلال طیف اوتیسم یا ASD بود.

اورلیو گالی، استاد جراحی دانشگاه آلباما بیرمنگام گفت: " این یافته مهم که در مجله تحقیقات بالینی (Journal of Clinical Investigation) منتشر شد، احتمال وجود یک مکانیسم زیربنایی بالقوه را -حداقل در مجموعه‌ای از بیماران- برای برخی رفتارهای تغییر یافته در ASD و ADHD نشان می‌دهد.

پروتئین مغزی که مطالعه شد، انتقال دهنده دوپامین یا DAT بود. نورون‌های خاصی در مغز انتقال‌دهنده دوپامین از پایانه‌های آکسون خود آزاد می‌کنند. دوپامین از محل اتصال نورون‌ها یا همان سیناپس بین آکسون و نورون مجاور عبور می‌کند و یک پاسخ را در سلول گیرنده ایجاد می‌نماید. DAT که در غشای نورون پیش سیناپسی قرار دارد، نقش بازجذب و پمپاژ دوپامین از فضای سیناپسی به سلول پیش سیناپسی را دارد، درنتیجه پاسخ نورون پس سیناپسی را قطع می‌کند.

فعالیت مغزی سیستم دوپامین در نواحی از مغز که استریاتوم نامیده می‌شود، یک تنظیم کننده مهم برای فعالیت‌های حرکتی، انگیزه، توجه و پردازش پاداش است. با توجه به نقش اساسی سیستم دوپامین در کارکردهای مهم مغز، تعجب‌آور نیست که اختلال در تنظیمات این سیستم انتقال دهنده عصبی باعث اختلالات روانپزشکی شامل بیماری پارکینسون، سوءمصرف مواد با هروئین، کوکائین، نیکوتین و دیگر مواد، اختلال دوقطبی، ADHD ، و اخیرا ASD بشود.

گالی، والاس و همکارانش یک جهش در ژن مربوط به DAT انسان را مورد مطالعه قرار دادند که در کودک مبتلا به ASD یافته شده بود. این جهش یک جایگزینی در آمینواسید 356 از DAT ایجاد می‌کند که باعث تبدیل ترونین به متیونین می‌شود از این جهت به آن DAT جهش یافته DAT T356M می‌گویند.

مطالعه قبلی که توسط گالی و و اریک گو، Ph.D. انجام شده بود، جهش را در مگس سرکه بررسی کرده بود. در مگس‌ها DAT T356MT، رفتارهای ناهنجار شامل افزایش فعالیت‌های حرکتی، ترس، فعالیت‌های تکراری و تغییر در تعاملات اجتماعی را نشان داد که یادآور اختلال اوتیسم هستند. مطالعات باکتریایی نشان داده‌اند که DAT T356M در مقایسه با DAT بصورت وارونه در غشا سلول قرار می‌گیرد و از این رو DAT T356M دوپامین را به‌جای پمپاژ به دورن سلول، به فضای سیناپسی پمپاژ می‌کند.

حالا گالی، والاس و گابریل دیکارلو، اولین مطالعه DAT T356M را با بررسی مغز پستانداران منتشر کرده‌اند.

موش هایی که با دو نسخه از جهش ژن DAT T356M هموزیگوت بودند، تغییرات شدیدی در رفتار نشان دادند که یادآور ASD و ADHD انسانی و تغییرات قابل توجهی در فیزیولوژی مغز بود. ADHD معمولا با ASD همایند است. در مقابل، هیچ تغییری در موش‌هایی که فقط یک نسخه از ژن جهش یافته DAT T356M داشتند، در مقایسه با موش‌های نرمال مشاهده نشد.

موش‌های دارای DAT T356M ، ازدست دادن تعاملات اجتماعی، از دست رفتن سلطه اجتماعی و از بین رفتن رفتار دفن مهره (marble burying) که یک رفتار ذاتی موش‌های آزمایشگاهی است و با تمایل آنها برای جستجو برانگیخته می‌شود را نشان‌دادند. موش‌های DAT T356M رفتارهای پرورش تکراری و یادگیری بیشتری را در مورد چگونگی حفظ تعادل در میله چرخشی نشان دادند که با تمایل به رفتار تکراری ارتباط دارد.

موش‌های DAT T356M همچنین بیش فعالی نشان دادند، که با افزایش فعالیت لوکوموتور خود به خودی اندازه گیری می شد. هنگامی‌که موش‌ها با دو ترکیب مختلف که DAT را مسدود می‌کرد درمان می‌شدند، بیش فعالی آنها کاهش می‌یافت. گالی گفت: " تحقیقات آینده باید به این کمک کند که آیا مسدود کردن DAT ممکن است تغییرات رفتاری پیچیده تر دیده شده در حیوانات DAT T356M را از بین ببرد و یا کاهش دهد. "

رفتار اجتماعی تغییر یافته و بیش فعالی با فعالیت انتقال‌دهنده عصبی دوپامین در مغز موش‌های DAT T356M مرتبط بود. در سطح فیزیولوژیک، محققان دریافتند که انتقال دوپامین در استریاتوم دچار مشکل شده است.

همکاران گالی و والاس در مطالعه " جهش انتقال دهنده دوپامین وابسته به اوتیسم باعث تغییر در انتقال عصبی دوپامین در استریاتوم و رفتارهای وابسته به دوپامین می‌شود"، گابریل دیکارلو، فیونا هاریسون و کلی بوندشو از دانشگاه وندربیت؛ جنی اگیلار و هندریش متیس از دپارتمان جراحی UBA؛ آلیسا وست و پرستو هاشمی از دانشگاه کارولینای جنوبی؛ فرجا هربورگ، متیس ریکاگ و اریک گتر از دانشگاه کوپنهاگن دانمارک بودند.

منبع: science daily