یک مطالعه کوچک نشان می‌دهد که در مقایسه با سلول‌های گرفته‌شده از کنترل‌های غیراوتیستیک، پیش‌سازهای عصبی پسران اوتیستیک به روش‌های غیر معمول تکثیر می‌شوند.

طبق یک مطالعه جدید، سلول‌های اولیه که بیشتر سلول‌های مغزی دیگر را ایجاد می‌کنند، به روشی معمولی در افراد اوتیستیک تکثیر نمی‌شوند و این می‌تواند توضیح دهد که چگونه صفات مشترک از طیفی از منشاء ژنتیکی پدیدار می‌شوند.

این ایده که اوتیسم تکثیر سلول‌های پیش‌ساز عصبی را مختل می‌کند، جدید نیست، اما تاکنون، مطالعات کمی در مورد چگونگی ایجاد این تفاوت تحقیق کرده‌اند.

در مطالعه جدید، دانشمندان سلول‌های پیش‌ساز عصبی را از سلول‌های خون بند ناف 5 پسر اوتیستیک 4 تا 14 ساله ساختند و برای کنترل، برادران غیر اوتیستیک یا افراد غیر اوتیستیک غیرمرتبط را به‌عنوان گروه کنترل استفاده کردند. سه نفر از کودکان اوتیستیک دارای موارد ایدیوپاتیک هستند که هیچ دلیل ژنتیکی شناخته شده ای برای اوتیسم آنها وجود ندارد. دو مورد دیگر دارای حذف در 16p11.2 هستند، یک ناحیه کروموزومی مرتبط با اوتیسم و ​​سایر شرایط عصبی روانی. سه تا از کودکان اوتیستیک ماکروسفالی یا سر بزرگ دارند.

دانشمندان دریافتند پیش سازهای عصبی پسران اوتیستیک همگی به روش های غیر معمول تکثیر می شوند. در میان کودکان مبتلا به ماکروسفالی، این رشد تسریع شد و منجر به 28 تا 55 درصد سلول‌های بیشتر نسبت به گروه کنترل غیر اوتیستیک پس از شش روز شد. در مقابل، سلول‌های دو پسر دیگر که هر دو مبتلا به اوتیسم ایدیوپاتیک بودند، کندتر رشد کردند و تعداد بیشتری از آن سلول‌ها مردند و 40 تا 65 درصد سلول‌های کمتری نسبت به گروه کنترل پس از شش روز تولید کردند.

امانوئل دی سیکو بلوم، محقق ارشد این مطالعه، پروفسور علوم اعصاب، زیست شناسی سلولی، می گوید: «علیرغم این واقعیت که این افراد از نظر ژنتیکی متمایز هستند، به ویژه افراد ایدیوپاتیک، شگفت انگیز است که آنها یک اختلال در فرآیند رشد مشترک دارند - کنترل تکثیر. اطفال در دانشگاه راتگرز در پیسکاتوی، نیوجرسی.

او می افزاید که این همپوشانی نشان می دهد که «این مسئله در مورد کنترل تکثیر یک مکانیسم رایج و قابل تعمیم است» در اوتیسم.

ژن MAPK3 که یک آنزیم مهم در رشد و تکامل مغز را کد می کند، در 16p11.2 قرار دارد. دانشمندان دریافتند که در معرض کمتر شکل فعال آنزیم، ERK1 فسفریله شده (P-ERK1)، پیش سازهای عصبی در دو پسر با حذف 16p، بیشتر تکثیر می شوند. عکس این قضیه در پسران با P-ERK1 بیشتر صادق است.

قرار دادن پیش سازهای بسیار پرکار در معرض فاکتور رشد فیبروبلاست پایه (bFGF)، که مسیر ERK را تحریک می کند، منجر به کاهش 15 تا 30 درصدی سنتز DNA در آن سلول ها در مقایسه با گروه کنترل شد. با این حال، سلول‌های با تکثیر کاهش یافته، ۱۵ تا ۲۰ درصد افزایش یافتند. این اختلاف نشان می دهد که تکثیر غیر معمول از تغییرات در سیگنال دهی سلولی ناشی می شود.

سلول‌های بنیادی مشتق‌شده از سلول‌های خونی کودکان مبتلا به اوتیسم ایدیوپاتیک - مرحله‌ای میانی برای تولید سلول‌های پیش‌ساز - معمولاً تکثیر می‌شوند، در حالی که سلول‌های پسران با حذف‌های 16p11.2 تکثیر شدیدی را نشان دادند. دانشمندان جزئیات یافته های خود را در 26 مه در گزارش سلول های بنیادی بیان کردند.

کریستن برنان، استاد روانپزشکی و ژنتیک در دانشگاه ییل، که در این تحقیق شرکت نکرد، می‌گوید: «من از ایده همگرایی بین انواع خطر اختلالات روانپزشکی بسیار هیجان‌زده هستم - در این مورد، ایدیوپاتیک و 16p11.2». «حتی اگر جهت و اندازه تأثیرات متفاوت باشد، جالب است که همان مسیر در حال اصابت است.»

نتایج منعکس کننده چیزی است که "گاهی اوقات در ژنتیک اوتیسم "اثر Goldilocks" نامیده می شود، [که در آن] افزایش یا کاهش دوز یا فعالیت همان ژن می تواند منجر به خطر ابتلا به اوتیسم یا اختلال رشد عصبی دیگر شود. استاد عصب روانپزشکی رشدی در دانشگاه کلمبیا، که در این مطالعه شرکت نداشت.

او می‌گوید: «این یافته‌ها نشان می‌دهد که این می‌تواند برای تکثیر سلول‌های پیش‌ساز عصبی به‌طور کلی و شاید برای پاسخ به سیگنال‌های اولیه FGF و حتی ERK در برخی افراد باشد».

دی سیکو بلوم می‌گوید: بیشتر اختلالات در رشد مغز در افراد مبتلا به اوتیسم احتمالاً در دوران بارداری اتفاق می‌افتد اما در دوران کودکی ظاهر می‌شود. نتایج به یک راه بالقوه برای تشخیص زودهنگام اوتیسم در دوران کودکی اشاره می کند - با گرفتن سلول های خونی، تولید سلول های پیش ساز عصبی و بررسی اینکه آیا آنها به طور غیر معمول تکثیر می شوند یا خیر. دی سیکو بلوم می گوید: «پس ممکن است مداخلات زودتر به کار گرفته شوند.

بررسی اینکه چگونه اوتیسم فعالیت آنزیم‌هایی مانند P-ERK1 را تغییر می‌دهد، می‌تواند به داروها یا ابزارهای مولکولی "برای ترمیم ناهنجاری‌های عملکردی منجر شود، که ممکن است تأثیر بگذارد، اگرچه این مدت طولانی در آینده است." او می‌گوید داروهایی که P-ERK1 را هدف قرار می‌دهند از قبل وجود دارند، بنابراین آزمایش‌های بالینی ممکن است روزی چنین داروهایی را در کودکان اوتیسمی که مشکلات شناخته شده با این آنزیم دارند آزمایش کنند.

در مرحله بعد، محققان در نظر دارند کودکان مبتلا به اوتیسم ایدیوپاتیک و همچنین مبتلایان به اشکال سندرمی این بیماری مانند سندرم X شکننده، سندرم رت و کمپلکس توبروس اسکلروزیس را مطالعه کنند تا ببینند آیا مشکلات تکثیر عصبی نیز در همه این سناریوها رخ می دهد یا خیر. دی سیکو بلوم می گوید.

سایر آزمایش‌های آینده باید شامل «پیروی طولانی‌تر از این سلول‌های پیش‌ساز برای ارزیابی تشکیل نورون‌های بالغ‌تر یا حتی ارگانوئیدها باشد.