„Zebrafish“ siūlo patarimą, kaip palengvinti virškinimo trakto sutrikimus, susijusius su autizmu

Majamio universiteto mokslininkai nusižeminusių zebrafish virškinimo trakte atrado užuominą, vieną dieną, galėtų padėti žmonėms, turintiems autizmo spektrą, palengvinti vieną iš dažniausiai pasitaikančių, tačiau mažiausiai ištirtų jų sutrikimo simptomų:virškinimo trakto sutrikimą.

Kartojant zebrafish mutaciją, kuri sukelia retą, su autizmu susijusi genetinė būklė, žinoma kaip Phelan-McDermid sindromas žmonėms, tyrėjai nustatė, kad drastiškai sumažėjo ląstelių, gaminančių serotoniną, skaičius zebrinių žuvų žarnyne. Galbūt geriau žinomas kaip natūralus kūno nuotaikos stabilizatorius, serotoninas taip pat inicijuoja susitraukimus, kurie perneša maistą per virškinimo sistemą.

Paskelbta praėjusią savaitę žurnale Molekulinis autizmas , tyrimas pirmasis parodė, kad tam tikro su autizmu susijusio geno mutacija, SHANK3, maisto produktai virškinimo trakte juda neįprastai lėtai. Nors ši išvada taikoma zebrafai, paplitusi gėlo vandens akvariumo rūšis, turinti apie 70 procentų savo genų su žmonėmis, tai galėtų paaiškinti, kodėl daugelis žmonių, sergančių autizmo spektro sutrikimu, ypač tiems, kurie serga Phelano-McDermido sindromu (PMS), dažnai kenčia nuo sunkių ir trikdančių vidurių užkietėjimo, viduriavimas, refliuksas, ir (arba) ciklinis vėmimas.

Dar svarbiau, tai galėtų atverti duris gydymui, palengvinančiam tokį nemalonų virškinimo traktą, arba GI, simptomai.

„Tai, kad matome sumažėjusį judrumą žuvų, turinčių blauzdos mutacijas, virškinimo trakte, greičiausiai paaiškina tai, kad nėra šių serotoniną gaminančių ląstelių, ir tai rodo, kad jei galėtume rasti būdą, kaip padidinti judrumą, galėtume padėti išspręsti GI problemą, “ - sakė vyresnioji autorė Julia Dallman, biologijos docentas, kurio UM laboratorijos studijos paveldėjo nervų sistemos sutrikimus, modeliuodami juos zebrafijoje. "Viena autizmo problema šiuo metu yra ta, kad daugelis vaistų, skirtų vaikams, sergantiems autizmu, siekiant išspręsti jų elgesio problemas, iš tikrųjų pablogina jų žarnyno funkciją. Taigi, turėdami žarnyno funkcijos modelį, galime pabandyti rasti gydymo būdų, kurie nepadeda tai blogiau ".

Dallman ir du jos absolventai, Davidas M. Jamesas ir Robertas A. Kozolis, pirmieji tyrimo bendraautoriai, pradėjo nuoširdžiai modeliuoti GI kančias zebrinėse žuvyse po to, kai jie buvo pakviesti į 2016 m. kas dvejus metus vykstantį tarptautinio Phelan-McDermid sindromo fondo susitikimą Orlande. Ten jie iš pirmų lūpų išgirdo pasakojimus iš vaikų, gimusių su PMS, tėvų. sukeltas SHANK3 geno ištrynimo ar mutacijos 22 chromosomos pabaigoje, būdingas vidutinio sunkumo ar sunkus intelekto sutrikimas ir vystymosi vėlavimas, kalbos nebuvimas arba uždelsimas, sumažėjęs raumenų tonusas, ir epilepsijos priepuoliai.

Vis dėlto, nepaisant visų tų baisių iššūkių, tėvai dažnai išreiškė didelį nusivylimą dėl savo vaiko GI problemų, kurie kasdien paveikė jų gyvenimo kokybę, dažnai daro įprastą veiklą ir gaires, kaip valgymas ir treniruotės tualete, nepaprastai sunku.

"Tuo metu, mūsų bendruomenėje nebuvo daug paskelbta apie GI problemas, bet kai klausai tėvų, jie visada kalba apie tai, kaip tai buvo neramu, “, - sakė Geraldine Bliss. buvęs fondo tyrimų paramos komiteto pirmininkas. "Buvo daugybė problemų-kartais viduriavimas, kartais vidurių užkietėjimas, kartais pakaitomis viduriavimas ir vidurių užkietėjimas, refliuksas-visos GI problemos, bet tai tikrai nebuvo apibūdinta ar aprašyta literatūroje “.

Dabar, atrodo, kad paplitusios zebrinės žuvelės ir Džeimso pomėgis apibūdinti GI problemas autizme padeda išsiaiškinti painią problemą.

Maždaug colio ilgio brandos metu, zebras yra vertingas žmonių ligų modelis, nes Be to, kad genetinė struktūra yra panaši į žmones, jis sparčiai vystosi ir iki antros gyvenimo savaitės, yra beveik visiškai skaidrus. Tada jis pradeda kurti tamsiąsias juodas juostas, dėl kurių jis pavadintas.

Tas ankstyvas skaidrumas, kartu su akivaizdžiu uolumu dėl to, ką nepilnamečiai laiko skaniu maistu, leido Džeimsui ir Kozoliui užfiksuoti, kas atsitinka, kai zebrafai, neturintys blauzdos 3 geno, suvirškina vištienos kiaušinių trynius, kurie buvo pripildyti smulkių, fluorescuojančiai žalios spalvos sekimo karoliukai. Filmai aiškiai parodė, kad žuvų mutantų žarnynas susitraukė ne tik lėčiau ir rečiau nei įprastos zebrinės žuvys, bet kad prarytos maisto dalelės ilgesniam laikui įstrigo skrandžio ir žarnyno jungtyje.

Priežastis nustebino. Iš pradžių, tyrėjai iškėlė hipotezę, kad mutacija „shank3“ kažkaip pažeidė žuvų žarnyno nervų sistemą-„smegenis“, kontroliuojančias žarnyną-, tačiau tai buvo visiškai normalu. Vietoj to, tyrėjai nustatė, kad „shank3“ mutantai turėjo drastiškai mažiau serotonino gaminančių ląstelių nei jų laukinio tipo analogai.

„Tai tikrai buvo„ Aha! “. momentas, "Jamesas pasakė." Tai daug atveria, kalbant apie galimų mechanizmų tyrimą, kaip atsiranda visas šis sutrikimas. Jei galime tai išsiaiškinti, galime pradėti kalbėti apie tai, kas yra tinkamas gydymas, ir kas tai išspręs-tai tikrasis klausimas “.

Atsakymas gali būti tolimoje ateityje, tačiau šis pirmasis esminis žingsnis siekiant išsiaiškinti su autizmu susijusių GI sutrikimų biologinę priežastį džiugina PMS fondo narius, kuri pradėjo veikti kaip paramos šeimai grupė 1998 m. kai pirmą kartą susitiko 20 iš 23 šeimų, kurios, kaip žinoma, buvo paveiktos 22 chromosomos ištrynimo ar mutacijos.

Šiandien, fondo posėdžiuose dalyvauja beveik 200 nukentėjusių šeimų iš viso pasaulio, paskutinis iš jų buvo surengtas praėjusią vasarą Teksase. Štai tada Jamesas pristatė UM tyrimus apie žarnyno sutrikimą žarnyne, kuris ne tik laimėjo konferencijos mokslinių tyrimų apdovanojimą, bet ir suteikė tėvams, tokiems kaip Gail Fenton, vilties dėl geresnės savo vaikų ateities.

„Joanos pilvo problemos 15 metų buvo pagrindinis šeimos streso šaltinis, „Fenton rašė iš Australijos apie savo 36 metų dukterį.“ Ji dažnai susigūžia dėl pilvo skausmo. Ji verkia, net šaukia, kai jai skauda pilvą. Ji visada sirgs Phelano-McDermido sindromu, bet jos gyvenimas ir pacientų, kenčiančių nuo šių sudėtingų GI problemų, gyvenimą, būtų daug laimingesnis be šių negatyvų ir esame labai dėkingi už tyrimą, kuris gali paskatinti bet kokias naudingas intervencijas “.

Tyrimas, Žarnyno sutrikimas zebrinės žuvies (Danio rerio) blauzdoje; shank3b mutantinis autizmo modelis, buvo paremta Nacionalinių sveikatos institutų Nacionalinio psichikos sveikatos instituto ir Eunice Kennedy Shriver nacionalinio vaikų sveikatos ir žmogaus vystymosi instituto dotacijomis. Be Dallmano, Džeimsas, ir Kozolis, bendraautoriai yra Yuji Kajiwara, Seaver autizmo tyrimų ir gydymo centro Icahno medicinos mokykloje Sinajaus kalne, Niujorkas; Adamas L. Wahlas ir Emily C. Storrs, UM bakalaurai; Joseph D. Buxbaum, taip pat Seaver autizmo centre; Masonas Kleinas, docentas UM Fizikos katedroje; ir Baharak Moshiree, iš Šiaurės Karolinos universiteto Gastroenterologijos skyriaus.

• Nauja prostatos vėžio prognozavimo priemonė turi neprilygstamą tikslumą
• Žarnyno mikrobai gali būti susiję su depresija