Zebrafish tarjoaa vihjeen autismiin liittyvän ruoansulatuskanavan vaivan lievittämiseen

Miamin yliopiston tutkijat ovat löytäneet vihjeen seeprakalan ruoansulatuskanavasta, joka yksi päivä, auttaisi autismikirjassa olevia ihmisiä lievittämään yhtä yleisimmistä mutta vähiten tutkituista oireistaan:ruoansulatuskanavan ahdistusta.

Toistamalla seeprakalan mutaation, joka aiheuttaa harvinaisen, autismiin liittyvä geneettinen sairaus, joka tunnetaan nimellä Phelan-McDermid-oireyhtymä ihmisillä, tutkijat havaitsivat jyrkästi vähentyneen serotoniinia tuottavien solujen lukumäärän seeprakalan suolistossa. Ehkä tunnetaan paremmin kehon luonnollisena mielialan stabiloijana, serotoniini käynnistää myös supistukset, jotka kuljettavat ruokaa ruoansulatuskanavan läpi.

Julkaistu viime viikolla lehdessä Molekulaarinen autismi , tutkimus on ensimmäinen, joka osoittaa, että tietyn autismiin liittyvän geenin mutaatio, SHANK3, saa ruoan kulkemaan ruoansulatuskanavan läpi epätavallisen hitaasti. Vaikka havainto koskee seeprakalaa, tavallinen makean veden akvaariolaji, joka jakaa noin 70 prosenttia geeneistään ihmisten kanssa, se voisi selittää, miksi monet ihmiset, joilla on autismin taajuushäiriö, ja erityisesti ne, joilla on Phelan-McDermid-oireyhtymä (PMS), kärsivät usein vakavista ja häiritsevistä ummetuksista, ripuli, refluksi, ja/tai syklinen oksentelu.

Vielä tärkeämpää, se voisi avata oven hoidoille, jotka lievittävät tällaista epämiellyttävää ruoansulatuskanavaa, tai GI, oireita.

"Se tosiasia, että näemme heikentyneen liikkuvuuden kalojen ruoansulatuskanavassa, joilla on shank3-mutaatiot, selittyy todennäköisesti näiden serotoniinia tuottavien solujen puuttumisella, ja se viittaa siihen, että jos voisimme löytää tavan lisätä motiliteettia, voimme ehkä auttaa maantieteellisessä ongelmassa, "sanoi vanhempi kirjailija Julia Dallman, biologian apulaisprofessori, jonka UM -laboratoriotutkimukset perivät hermostohäiriöitä mallintamalla niitä seeprakalassa. "Yksi autismin ongelma tällä hetkellä on, että monet lääkkeet, joita annetaan autistisille lapsille käyttäytymisongelmiensa ratkaisemiseksi, pahentavat suolen toimintaa. Joten, kun meillä on suoliston toimintamalli, voimme yrittää löytää hoitoja, jotka eivät tee se pahempi. "

Dallman ja kaksi hänen jatko -opiskelijaansa, David M.James ja Robert A.Kozol, tutkimuksen ensimmäiset kirjoittajat, aloitti vakavasti GI-hädän mallintamisen seeprakalalla sen jälkeen, kun heidät kutsuttiin kansainvälisen Phelan-McDermid-oireyhtymäsäätiön kahden vuoden välein järjestettävään kokoukseen Orlandossa. Siellä he kuulivat ensikäden kertomuksia PMS:llä syntyneiden lasten vanhemmilta, jotka aiheutuu SHANK3 -geenin deleetiosta tai mutaatiosta kromosomin 22 lopussa, jolle on ominaista kohtalainen tai vaikea kehitysvamma ja kehitysviiveet, puhe puuttuu tai viivästyy, vähentynyt lihasääni, ja epileptiset kohtaukset.

Vielä, kaikista vaikeista haasteista huolimatta, vanhemmat ilmaisivat usein syvää turhautumista lapsensa maantieteellisiin merkintöihin liittyvistä asioista, joka vaikutti heidän elämänlaatuunsa päivittäin, usein tavallisia rutiineja ja virstanpylväitä, kuten syöminen ja wc-koulutus, äärimmäisen vaikeaa.

"Siihen aikaan, GI -asioista ei ollut julkaistu paljon yhteisössämme, mutta kun kuuntelet vanhempia, he aina puhuvat siitä, kuinka huolestuttavaa se oli, "sanoi Geraldine Bliss, säätiön tutkimuksen tukikomitean entinen puheenjohtaja. "Asioita oli koko joukko-joskus ripulia, joskus ummetus, joskus vuorotellen ripuli ja ummetus, refluksi-kaikenlaiset ruoansulatuskanavan ongelmat, mutta sitä ei todellakaan ollut kuvattu tai raportoitu kirjallisuudessa. "

Nyt, yhteinen seepra ja Jamesin kiinnostus luonnehtia GI -kysymyksiä autismissa näyttävät auttavan valaisemaan hämmentävää ongelmaa.

Noin tuumaa pitkä kypsyessään, seeprakala on arvokas malli ihmisten sairauksille, koska sen lisäksi, että sillä on samanlainen geneettinen rakenne kuin ihmisillä, se kehittyy nopeasti ja toisen elämänviikon ajan, on lähes täysin läpinäkyvä. Silloin se alkaa kehittää ilmaisevia tummia raitoja, joille se on nimetty.

Tuo varhainen läpinäkyvyys, yhdistettynä ilmeiseen intohimoon siitä, mitä nuoret pitävät herkullisena ruoana, mahdollistivat Jamesin ja Kozolin tallentaa, mitä tapahtuu, kun seeprakala, jolta puuttuu shank3 -geeni, hajottaa kananmunankeltuaiset, jotka olivat täynnä pieniä, loiste-vihreät seurantahelmet. Kalvot osoittivat selvästi, että mutanttikaloilla ei ollut vain suoliston supistumisia hitaammin ja harvemmin kuin tavallisilla seeprakalailla, mutta nielty ruokahiukkaset jäivät jumiin mahalaukun ja suoliston väliseen liitokseen pitkäksi aikaa.

Syy tuli yllätyksenä. Aluksi tutkijat olettivat, että shank3-mutaatio vahingoitti jotenkin kalan suoliston hermostoa-"aivoja", jotka ohjaavat suolistoa-mutta se oli täysin normaalia. Sen sijaan, tutkijat havaitsivat, että shank3-mutanteilla oli rajusti vähemmän serotoniinia tuottavia soluja kuin niiden villityypin vastineilla.

"Se oli ehdottomasti" Aha! " hetki, "James sanoi." Se avaa paljon, tutkimalla mahdollisia mekanismeja, joilla kaikki tämä häiriö ilmenee. Jos voimme selvittää sen, Voimme alkaa puhua siitä, mitkä ovat oikeat hoidot, ja mikä korjaa tämän-se on todellinen kysymys. "

Vastaus voi löytyä kaukaisesta tulevaisuudesta, mutta tämä ensimmäinen ratkaiseva askel autismin aiheuttaman ruoansulatuskanavan häiriön biologisen syyn selvittämisessä on sydäntäsärkevää PMS-säätiön jäsenille, joka aloitti perheen tukiryhmänä vuonna 1998, kun 20 23:sta perheestä, joiden tiedettiin silloin vaikuttaneen kromosomin 22 deleetiosta tai mutaatiosta, tapasivat ensimmäisen kerran.

Tänään, lähes 200 kärsivää perhettä ympäri maailmaa osallistuu säätiön kokouksiin, joista viimeinen pidettiin viime kesänä Texasissa. Silloin James esitteli UM:n tutkimuksen suoliston häiriöistä seeprakalassa, joka ei ainoastaan ​​voittanut konferenssin tutkimuspalkinnon, vaan antoi Gail Fentonin kaltaisille vanhemmille toivoa paremmasta tulevaisuudesta lapsilleen.

"Joannan vatsavaivat ovat olleet suuri perheen stressin lähde 15 vuoden ajan, "Fenton kirjoitti Australiasta 36-vuotiaasta tyttärestään." Hän on usein kumarassa vatsakivun takia. Hän itkee, jopa huutaa, kun vatsa on kipeä. Hänellä on aina Phelan-McDermid-oireyhtymä, mutta hänen elämänsä ja muiden monimutkaisten maantieteellisten ongelmien kanssa kärsivien muiden ihmisten elämä, olisimme paljon onnellisempia ilman näitä negatiivisia asioita, ja olemme niin kiitollisia tutkimuksesta, joka voi johtaa hyödyllisiin toimenpiteisiin. "

Tutkimus, Suoliston dysmotiliteetti seeprakalassa (Danio rerio) shank3a; shank3b -mutanttimalli autismissa, tuettiin National Institutes of Healthin kansallisen mielenterveysinstituutin ja Eunice Kennedy Shriverin kansallisen lasten terveyden ja ihmisen kehityksen instituutin apurahoilla. Dallmanin lisäksi James, ja Kozol, Tekijöitä ovat Yuji Kajiwara, Seaverin autismin tutkimus- ja hoitokeskuksesta Icahnin lääketieteellisessä koulussa Siinain vuorella, New York; Adam L.Wahl ja Emily C.Storrs, UM -opiskelijat; Joseph D. Buxbaum, myös Seaver Autism Center; Mason Klein, apulaisprofessori UM:n fysiikan laitoksella; ja Baharak Moshiree, Pohjois -Carolinan yliopiston gastroenterologian osastolta.

• Uusi eturauhassyövän ennustustyökalu on vertaansa vailla
• Suoliston mikrobit voivat liittyä masennukseen