Mausmodell liefert Hinweise auf Autismus
Vanderbilt-Wissenschaftler berichten, dass eine Störung der Serotoninübertragung im Gehirn ein Faktor für Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) und andere Verhaltensstörungen sein kann.
Serotonin ist ein chemischer Neurotransmitter des Gehirns, der Signale über die Synapse oder die Lücke zwischen Nervenzellen überträgt. Die Versorgung mit Serotonin wird durch den Serotonintransporter (SERT) geregelt.
Frühere Forschungen ergaben, dass seltene genetische Variationen die SERT-Funktion bei Kindern mit ASD stören können. In der neuen Studie, veröffentlicht in der Verfahren der Nationalen Akademie der WissenschaftenForscher berichten über die Schaffung eines Mausmodells, das die häufigste dieser Variationen ausdrückt und damit bestätigt.
Forscher sagen, dass eine kleine biochemische Veränderung dazu führt, dass SERT im Gehirn in den „Overdrive“ geht und die Verfügbarkeit von Serotonin an Synapsen einschränkt.
"Das SERT-Protein im Gehirn unserer Mäuse scheint die übertriebene Funktion und den Mangel an Regulation aufzuweisen, die wir bei der Verwendung von Zellmodellen gesehen haben", sagte Randy Blakely, Ph.D., Direktor des Vanderbilt Silvio O. Conte-Zentrums für neurowissenschaftliche Forschung.
"Bemerkenswerterweise zeigen diese Mäuse Veränderungen im Sozialverhalten und in der Kommunikation seit dem frühen Leben, die möglicherweise mit Aspekten der ASD einhergehen", stellte der Erstautor Jeremy Veenstra-VanderWeele, MD, fest. Die Forscher schließen daraus, dass ein Mangel an Serotonin während der Entwicklung zu lang anhaltenden Veränderungen führen kann die Art und Weise, wie das Gehirn „verdrahtet“ ist.
Der Zusammenhang zwischen Autismus und hohen Serotoninspiegeln im Blut ist seit über 50 Jahren bekannt. Forscher glauben, dass bis zu 30 Prozent der Kinder mit Autismus einen erhöhten Serotoninspiegel im Blut haben, ein Befund, der als „Hyperserotonämie“ bezeichnet wird.
Hyperserotonämie ist der am häufigsten berichtete biochemische Befund bei Autismus und ein hoch vererbtes Merkmal. Die Ursache oder Bedeutung dieses „Biomarkers“ ist jedoch weiterhin rätselhaft.
Die aktuelle Studie löst das Rätsel, indem sie zeigt, dass eine bestimmte Variante eines humanen SERT-Gens, das mit Autismus assoziiert ist, bei Insertion in Mäuse eine Hyperserotonämie bei Mäusen hervorrufen kann.
Die genetische Variante macht den Transporter aktiver, wodurch sich höhere Serotoninspiegel in Blutplättchen und damit im Blutkreislauf ansammeln. Im Gehirn sollten überaktive Transporter den gegenteiligen Effekt haben - sie senken den Serotoninspiegel an der Synapse und führen zu autismusrelevanten Verhaltensänderungen. Genau das haben die Forscher beobachtet.
Forscher geben zu, dass ein Mausmodell den menschlichen Zustand nicht vollständig erklären oder reproduzieren kann. Eine einzige genetische Variation verursacht auch keinen Autismus. Experten glauben, dass das breite Spektrum autistischer Verhaltensweisen ein komplexes Netz von Wechselwirkungen zwischen vielen Genen und Umweltfaktoren darstellt.
Dennoch sind Tiermodelle entscheidend, um die Quelle für Entwicklungsänderungen zu bestimmen, die bei ASD beobachtet werden. In diesem Fall untersuchen Forscher mithilfe von Mäusen, wie veränderte Serotoninspiegel im Gehirn während der Entwicklung zu dauerhaften Verhaltensänderungen führen und das Risiko für Autismus beeinflussen können.
Quelle: Vanderbilt University
