Wie das Autismus-Risiko-Gen verhindern kann, dass sich das Gehirn beruhigt

Ein Hauptrisikogen für Autismus ist auch an Epilepsie beteiligt. Tatsächlich leidet etwa ein Drittel der Kinder mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) an Epilepsie. Die Forscher sind sich jedoch immer noch nicht sicher, warum diese Mutation Anfälle verursacht.

In einer neuen Studie haben Wissenschaftler der Northwestern Medicine in Chicago möglicherweise einige Antworten gefunden. Sie entdeckten, dass die Genmutation, CNTNAP2 oder „catnap2“ genannt, als übereifriger Gärtner wirkt, der zu viele Äste vom Baum abschneidet.

Im Gehirn schrumpft diese Genmutation im Wesentlichen die winzigen Äste und Blätter der Neuronen - ihre Dendritendorne und Synapsen -, die es den Gehirnzellen ermöglichen, wichtige Botschaften weiterzugeben und die Aktivität des Gehirns zu steuern. Die Schrumpfung führt zu einer Störung der Nachrichtenübermittlung.

Die Nachricht, die verloren geht, lautet "Beruhige dich!"

Bei Menschen mit dieser Mutation wachsen hemmende Neuronen, die normalerweise exzitatorische Neuronen bremsen, nicht genug Äste und Blätter, um ihre Botschaft der „Beruhigung“ zu kommunizieren, fanden die Forscher heraus. Dies kann zu Anfällen führen.

Die Forscher fanden auch heraus, dass catnap2 dazu neigt, sich mit einem anderen mutierten Gen, CASK, zusammenzutun, das an geistiger Behinderung beteiligt ist. Catnap2 ist ein adhäsives Molekül, das das Zusammenkleben der Zellen unterstützt. In diesem Fall haften die Synapsen an den Dendriten.

Dies macht es schwierig, mit Medikamenten zu zielen, sagte Penzes. Der Partner von catnap2, CASK, wird jedoch als „soziales Schmetterlingsenzym“ bezeichnet, da er mit vielen anderen Molekülen interagiert. Dies ermöglicht eine leichtere Hemmung oder Aktivierung mit Medikamenten.

Aufgrund dieser Erkenntnisse haben Wissenschaftler möglicherweise ein neues Medikamentenziel zur Behandlung der Störung.

"Jetzt können wir damit beginnen, Medikamente zur Behandlung von Anfällen und anderen Problemen bei Autismus zu testen", sagte der Hauptautor Dr. Peter Penzes, Ruth und Evelyn Dunbar, Professorin für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University. „Patienten mit der Mutation haben auch Sprachverzögerung und geistige Behinderung. Ein Medikament, das auf die Mutation abzielt, könnte also mehrere Vorteile haben. “

Als nächstes wird das Forschungsteam ein Hochdurchsatz-Screening (HTS) von Molekülen durchführen, um diese Anomalien bei Patienten mit Autismus umzukehren. HTS ist ein Arzneimittelentdeckungsverfahren, das üblicherweise in der pharmazeutischen Industrie verwendet wird, um die biochemische Aktivität von arzneimittelähnlichen Verbindungen schnell zu bewerten.

Die Forscher planen, Medikamente zu untersuchen, die möglicherweise CASK aktivieren könnten, um gesunde Dendritenäste zu erhalten. Als Wissenschaftler CASK in der Studie blockierten, wuchsen die Dendriten nicht.

Die neuen Erkenntnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Molekulare Psychiatrie.

Quelle: Northwestern University