Pokazywanie postów oznaczonych etykietą kora mózgowa. Pokaż wszystkie posty
Pokazywanie postów oznaczonych etykietą kora mózgowa. Pokaż wszystkie posty

sobota, 28 października 2023

Nieprawidłowości neurorozwojowe prowadzące do autyzmu: nowe badania

Badacze z Yale University modelowali zmiany w rozwoju przodomózgowia u chłopców z ASD oraz ich zdrowych ojców z 13 rodzin. Używali do tego obiecujących możliwości modelowania rozwoju tkanki mózgowej: organoidów korowych (mózgowych). Ponadto zastosowano transkryptomikę jednokomórkową, czyli badanie dynamicznej aktywności genów (transkrypcji) zachodzącej w odpowiedzi na różne czynniki.

Wyhodowano organoidy mózgowe (małe, trójwymiarowe repliki rozwijającego się mózgu) z komórek macierzystych 13 chłopców, u których zdiagnozowano autyzm. Ośmiu z nich miało  makrocefalię. Następnie porównano rozwój mózgu dzieci do rozwoju mózgu ich ojców. Ok. 20% przypadków autyzmu (są one zwykle cięższe) dotyczy osób cierpiących na makrocefalię (obwód głowy dziecka przekracza 97 centyl).

Powiązano z pojawieniem się ASD dwie wyraźne nieprawidłowości neurorozwojowe, które występują zaledwie kilka tygodni po rozpoczęciu rozwoju mózgu. U dzieci z tymi samymi objawami występują dwie różne formy zmienionych sieci neuronowych. Mają one związek z  wielkością mózgu.

Dzieci z autyzmem i makrocefalią wykazywały nadmierny wzrost neuronów pobudzających w porównaniu do ich ojców, podczas gdy organoidy innych dzieci z ASD wykazywały deficyt tego samego typu neuronów.

Zmiany transkryptomiczne pokazały, że różnice mogły wynikać z rozbieżnej ekspresji czynników transkrypcyjnych wpływających na los komórek podczas wczesnego rozwoju kory mózgowej.

Możliwość śledzenia wzrostu określonych typów neuronów może pomóc w diagnozowaniu autyzmu. Ponadto istotne może być także identyfikowanie przypadków autyzmu, w których można stosować leki w celu łagodzenia objawów nadmiernej aktywności neuronów pobudzających (padaczka).

Źródło:
„Modeling idiopathic autism in forebrain organoids reveals an imbalance of excitatory cortical neuron subtypes during early neurogenesis”
Nature Neuroscience, volume 26, 10 sierpnia 2023 r.

wtorek, 30 maja 2023

Nieprawidłowości strukturalne móżdżku u pacjentów z ASD

W badaniu prowadzonym przez naukowców z Chin wykorzystano obrazowanie za pomocą rezonansu magnetycznego do sprawdzenia zmian w płacikach móżdżku u pacjentów z zaburzeniami ze spektrum autyzmu. Dokonano też dalszej analizy: korelacji pomiędzy zarejestrowanymi zmianami strukturalnymi móżdżku a objawami klinicznymi autyzmu.
 
Grupa badana składała się z 75 pacjentów z ASD (64 mężczyzn i 11 kobiet, w wieku 7-18 lat), grupa kontrolna: 97 osób neurotypowych (72 mężczyzn i 25 kobiet, w wieku 6-18 lat).  Wykorzystano technikę segmentacji zrazików móżdżku, każda jego półkula została podzielona na 12 zrazików. Rejestrowano znormalizowaną grubość kory każdego płatka i oceniano różnice w pomiarach między grupami. Przeprowadzono również analizę korelacji między znormalizowaną grubością kory mózgowej a wynikiem ADI-R (Autism Diagnostic Interview – Revised, czyli Wywiad do Diagnozy Autyzmu – wersja zrewidowana).
 
Wyniki analizy pokazały, że znormalizowana grubość kory w grupie z autyzmem różniła się istotnie od grubości w grupie neurotypowej – była mniejsza.  Osoby zaburzeniami ze spektrum autyzmu i mniejszą grubością kory korelowały dodatnio z nieprawidłowościami w rozwoju widocznymi w 36 miesiącu życia lub wcześniej.  Wyniki te sugerują nieprawidłowy rozwój struktur zrazików móżdżku u pacjentów z ASD. Taka nieprawidłowość może znacząco wpływać na patogenezę autyzmu. Doniesienia z obecnego badania mogą mieć znaczenie kliniczne w diagnostyce zaburzeń ze spektrum autyzmu.
 
Źródło:
„Cerebellar Structural Abnormality in Autism Spectrum Disorder: A Magnetic Resonance Imaging Study”
Psychiatry Investigation, volume 20 (4), 20 kwietnia 2023 r.

wtorek, 22 marca 2016

Poważny stan zapalny w czasie ciąży a ryzyko autyzmu

Zespół naukowców z kilku uczelni w USA (Massachusetts Institute of Technology, University of Massachusetts Medical School, University of Colorado, New York University Langone Medical Center) próbował wyjaśnić mechanizm problemu pokazanego w 2010 r. w badaniach duńskich. Otóż zaobserwowano wtedy, że wirusowe zakażenie w trakcie ciąży (grypa, wirusowe zapalenie żołądka i infekcja dróg moczowych), związane z pobytem w szpitalu, koreluje ze zwiększoną częstotliwością występowania zaburzeń ze spektrum autyzmu u potomstwa. Gdy infekcja miała miejsce w pierwszym trymestrze ciąży, ryzyko autyzmu określono jako trzykrotnie wyższe, choroba w drugim trymestrze dawała 1,5-krotnie wyższe ryzyko wystąpienia później ASD.
Obecne badania prowadzono na gryzoniach, których matki poddano aktywacji immunologicznej. Zaobserwowano, że następuje wtedy wzmożona produkcja interleukiny-17 (IL-17), czyli cytokiny prozapalnej, która wydaje się ingerować w proces rozwoju mózgu.
IL-17 jest elementem odpowiedzi immunologicznej zależnej od limfocytów efektorowych pomocniczych Th17 (jest wydzielana m. in. przez nie). Indukują one m. in. procesy zapalne i są związane z patogenezą chorób autoimmunologicznych. Z kolei Th17 są aktywowane przez cytokiny IL-6, które odgrywają rolę w związku pomiędzy zakażeniem i zachowaniami przypominającymi autyzm u gryzoni, co zostało wykazane w innych badaniach.

O interleukinie-6 pisałem we wrześniu 2010 r. w kontekście wpływu rtęci na aktywację komórek tucznych i w efekcie produkcję IL-6, co zakłócało funkcjonowanie bariery krew-mózg i ułatwiało powstawanie stanów zapalnych w mózgu.

W wyniku wspomnianej aktywacji układu odpornościowego zauważono u potomstwa deficyty społeczne, występowanie powtarzalnych zachowań oraz nieprawidłowości w komunikacji. Po podaniu matce przeciwciał blokujących IL-17 obserwowano natomiast u dzieci łagodniejsze objawy behawioralne. Podobny efekt pojawił się gdy blokowano Th17 przez wywołaniem stanu zapalnego – nie występowały w/w objawy. Tak było w modelu zwierzęcym, nie wiadomo czy podobny rezultat mógłby wystąpić u ludzi.
Jak IL-17 może wpływać na rozwijający się płód? Komórki mózgowe u płodów matek dotkniętych zapaleniem powodują aktywację receptorów IL-17. Narażenie na działanie substancji chemicznych prowokuje komórki do wzmożonej produkcji receptorów IL-17 wzmacniając ten proces.
U młodych myszy badacze odkryli nieprawidłowości w tych warstwach komórek kory mózgowej, w których odbywa się większość procesów poznawczych oraz związanych z przetwarzaniem sensorycznym. Podobną dezorganizację stwierdzano również w badaniach osób z autyzmem.


Źródła:
“The maternal interleukin-17a pathway in mice promotes autism-like phenotypes in offspring”
Science, vol. 351 (6276), 26 lutego 2016 r.
ScienceDaily, 28 stycznia 2016 r.

poniedziałek, 2 listopada 2015

Różnice strukturalne systemów ruchowych w mózgu związane z nieprawidłowymi wzorcami zachowań u dziewcząt i chłopców z autyzmem

Wracam na blog po bardzo, bardzo długiej przerwie...

Do tej pory nie było systematycznych prób scharakteryzowania neuroanatomicznych różnic leżących u podstaw różnych profili zachowań obserwowanych u dziewcząt i chłopców z autyzmem. Badacze ze Stanford University School of Medicine badali nasilenie objawów związanych z ograniczonymi i powtarzającymi się zachowaniami u 128 dziewczynek oraz 614 chłopców z autyzmem dobranych pod względem wieku (od 7 do 13 lat) i poziomu rozwoju umysłowego (IQ powyżej 70). Wykorzystano dane z National Database for Autism Research (NDAR). Następnie analizowano nasilenie tych objawów oraz dane obrazowe grupy 50 dzieci z autyzmem (25 dziewczynek, 25 chłopców) i 38 dzieci o typowym rozwoju (19 dziewczynek, 19 chłopców) uzyskane w badaniu Autism Brain Imaging Data Exchange (ABIDE).
Oba zestawy danych (NDAR i ABIDE) pokazały, że u dziewczynek mamy do czynienia z podobnymi, w porównaniu do chłopców, deficytami w umiejętnościach społecznych i komunikacyjnych, natomiast występuje istotnie mniejsza ilość ograniczonych i powtarzających się wzorców zachowań.
Dane obrazowe dostarczyły ciekawych informacji o różnicach w strukturze mózgu w zależności od płci. Dotyczyły one budowy kory ruchowej, dodatkowego pola ruchowego oraz części móżdżku. Obszary te związane są z aktywnością ruchową i planowaniem motorycznym. Wiele powtarzalnych zachowań posiada element ruchowy. Badania pokazały, że poszczególne elementy systemu motorycznego są inne u chłopców i u dziewczynek z autyzmem, co ma związek z różnicami w występowaniu zaburzeń behawioralnych. Te dwie grupy różnią się więc zarówno cechami klinicznymi, jak i neurobiologicznymi.

Źródła:
"Sex differences in structural organization of motor systems and their dissociable links with repetitive/restricted behaviors in children with autism”
Molecular Autism, vol. 6 (1), 04 września 2015 r.
ScienceDaily, 03 września 2015 r.

środa, 17 września 2014

Autyzm a obniżona ekspresja receptora estrogenowego

Wracam po długiej, dokładnie trzymiesięcznej (co mi się jeszcze nie zdarzyło) nieobecności na blogu. Przyglądam się dzisiaj badaniom, które znaną już koncepcję testosteronową wiążą z... żeńskimi hormonami w mózgu.
Porównując mózgi dzieci z autyzmem i bez tego zaburzenia, naukowcy z Georgia Regents University zaobserwowali 35-procentowy spadek ekspresji receptora estrogenowego beta (ERβ) w zakręcie czołowym środkowym, a także o 38 procent niższy poziom aromatazy, kluczowego enzymu biosyntezy hormonów steroidowych, który odpowiada za przekształcanie testosteronu w estrogen. Nie stwierdzono dostrzegalnych zmian w poziomie ekspresji drugiej izoformy – receptora estrogenu alfa (ERα). W badaniu użyto pośmiertnych tkanek z kory przedczołowej mózgu, która bierze udział w zachowaniach poznawczych i społecznych. Dotyczyło ono 13 dzieci z autyzmem i 13 dzieci z grupy kontrolnej.
Estrogen u kobiet przed menopauzą pełni funkcje neuroprotekcyjne, chroni przed udarem mózgu i zaburzeniami funkcji poznawczych.
To badanie może pomóc w wyjaśnieniu wysokiego poziomu testosteronu u osób z autyzmem i zwiększonej częstotliwości występowania autyzmu u mężczyzn.

Źródła:
Dysregulation of estrogen receptor beta (ERβ), aromatase (CYP19A1), and ER co-activators in the middle frontal gyrus of autism spectrum disorder subjects”
Molecular Autism, vol. 5 (1), 09 września 2014r.
ScienceDaily, 09 września 2014r.

wtorek, 27 marca 2012

Aktywność neuronów lustrzanych związana z upośledzeniem społecznym

Badacze z Monash University oceniali przy pomocy przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) aktywność jednostek systemu neuronów lustrzanych z dokładnością do milisekund w odpowiedzi na obserwowane działania.
Osoby z autyzmem (34) wykazały osłabioną reakcję na pobudzenie kory ruchowej podczas oglądania gestów w porównaniu z grupą osób zdrowych (36). System neuronów lustrzanych był u nich mniej aktywny.
Ponadto mniejsza aktywność neuronów lustrzanych wiązała się z większym upośledzeniem społecznym.
Wynik ten bezpośrednio łączy szczególny rodzaj dysfunkcji mózgu u osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu z konkretnym symptomem obserwowanym w zachowaniu.
Peter Enticott, główny autor badania mówi, że obecnie zespół bada, czy nieinwazyjna stymulacja mózgu może być używana do zwiększenia aktywności neuronów lustrzanych u osób z autyzmem, co może mieć potencjalnie istotne implikacje terapeutyczne.

Źródła:
Biological Psychiatry, vol. 71 (5), 01 marca 2012 r.
tutaj
Autismo & Realidade, cały artykuł w .pdf
tutaj

piątek, 8 kwietnia 2011

Nowe badania nowe białko

Pojedyncze białko może wywoływać zaburzenia ze spektrum autyzmu, poprzez blokowanie efektywnej komunikacji między komórkami w mózgu. Piszą o tym amerykańscy naukowcy z Duke University w Północnej Karolinie.

Wyhodowali oni myszy, które mają zmutowany gen Shank3, kontrolujący produkcję owego białka. Zwierzęta wykazywały zachowania, takie jak unikanie kontaktów z innymi myszami, autoagresja, czy czynności powtarzalne; jedne i drugie bardzo charakterystyczne dla autyzmu. Zdaniem autorów badań, którzy publikują wyniki w prestiżowym piśmie naukowym Nature, odkrycie białka daje nadzieje na stworzenie skutecznego leku. Nie zmienia to faktu, że autyzmu to wynik interakcji setek genów, co w połączeniu z czynnikami biochemicznymi i środowiskowymi daje ciągle niejasny obraz.

Naukowcy zwracają uwagę, że u każdego chorego występuje mieszanka tylko niektórych mutacji genowych, dlatego wyprodukowanie pojedynczego leku, który byłby skuteczny dla wszystkich jest bardzo trudne. Wpływ genu Shank3 zaobserwowano w synapsach, czyli połączeniach między neuronami, odpowiadającymi za sprawny przekaz informacji. Defekty wykryto w miejscach łączących dwa rejony mózgu; korę i prążkowie.

Autorzy badań dodają, że mutacja Shank3 występuje u niewielu osób z autyzmem, być może z czasem uda się jednak ustalić biochemiczny wspólny mianownik dla wszystkich ludzi z autyzmem i przywrócić im dzięki temu właściwe funkcjonowanie synaps.

Żródło: Nature 20 marca 2011

tutaj

BBC

tutaj



poniedziałek, 4 kwietnia 2011

Mózg osoby autystycznej wykazuje zwiększoną aktywność w obszarach percepcji wzrokowej

Dzisiaj, w czasopiśmie Human Brain Mapping, opublikowano wyniki nowych badań (University of Montreal), które wyjaśniają szczególne zdolności w przetwarzaniu informacji wizualnych u osób z autyzmem.
Przeanalizowano dane z 26 badań obrazowych mózgu, które były prowadzone od ponad 15 lat (357 autystycznych i 370 nie autystycznych uczestników).
Okazuje się, że większe zaangażowanie mózgu występuje w obszarach związanych z percepcją wzrokową, co powoduje mniejszą aktywność w rejonach wykorzystywanych do planowania oraz kontroli myślenia i działania.
Zwiększone percepcyjne przetwarzanie jest główną cechą organizacji neuronalnej populacji osób autystycznych.
To odkrycie pokazuje też, że mózg osoby autystycznej z powodzeniem dostosowuje niektóre procesy poznawcze poprzez realokację (przeznaczenie do innych celów) różnych obszarów do funkcji percepcji wzrokowej. Daje też nowe dowody związane z rozwojem plastyczności mózgu i umiejętnościami wizualnymi w autyzmie.

Źródło:
Human Brain Mapping, 4 kwietnia 2011 r. (on-line)
tutaj

poniedziałek, 13 grudnia 2010

Aktywacja i zwiększenie gęstości mikrogleju u osób z autyzmem

Pisałem w maju oraz w czerwcu o procesach zapalnych w mózgach osób z autyzmem.
Dzisiaj chcę wspomnieć o kolejnych badaniach (prowadzonych w University of California, San Diego) dotyczących tych neuroimmunologicznych nieprawidłowości.
Aktywacja mikrogleju odgrywa kluczową rolę w patogenezie autyzmu u znacznej części pacjentów.
Może ona stanowić odpowiedź układu immunologicznego na zakłócenia neurotransmisji i połączeń nerwowych. Może też odzwierciedlać genetyczne i/lub środowiskowe nieprawidłowości wpływające na liczne grupy komórek.
Zmiany morfologiczne obserwowano przede wszystkim w istocie białej, również jednak w istocie szarej. Aktywacja mikrogleju zachodziła w grzbietowo-bocznej korze przedczołowej. Obserwowano ją w istotny sposób u większości z 13 badanych pacjentów z autyzmem (u 5 w znacznym a u 4 w nieznacznym stopniu) w porównaniu do 9-osobowej grupy kontrolnej.

Grzbietowo-boczna kora przedczołowa: ten obszar mózgu ma związek z planowaniem działań, myśleniem abstrakcyjnym i strategiami korzystania z pamięci. Udowodniono również jej związek z procesami wnioskowania i umiejętnościami oceny cudzego myślenia (rozumowy aspekt teorii umysłu) – jedną z podstawowych trudności osób z autyzmem.

Biological Psychiatry, 15.08.2010, vol. 68 (4)
tutaj

poniedziałek, 29 listopada 2010

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym – próby zastosowania w autyzmie

Próby stosowania tej metody odbywają się przy leczeniu różnego rodzaju schorzeń neurologicznych, szczególnie udarów mózgu (deficyty ruchowe i zaburzenia mowy po udarze), a także np. w chorobie Parkinsona, szumach usznych (tinnitus), fibromyalgii (SFM). Ponadto bada się jej wpływ na procesy pamięci i zdolność uczenia się. Jest ona znana już od XIX wieku - na przemian zapominana i na nowo odkrywana, obecnie po raz kolejny.
Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (transcranial direct current stimulation – tDCS) polega na zmianie aktywności neuronów korowych poprzez zmniejszanie lub zwiększanie ich wzbudzenia. Do tego celu stosuje się prąd o niskim natężeniu, elektrody przymocowuje się do skóry głowy. Nie ma to nic wspólnego z elektrowstrząsami.
Dr Schneider z Columbia University Medical Center, który w prywatnej praktyce stosuje tDCS uważa, że metoda ta może być przydatna jako forma interwencji terapeutycznej u dzieci z autyzmem, które mają trudności językowe.
Poniżej znajduje się link do artykułu (jest tam też materiał video), w którym podane jest, że u 85 procent pacjentów z autyzmem zaobserwować można poprawę, ponadto opisany jest przypadek jednego chłopca. Nie ma żadnych innych danych oraz wyników badań naukowych. Trudno więc powiedzieć na ile jest to wiarygodne. tDCS jest w fazie eksperymentalnej. Nie jest zatwierdzona przez FDA (Agencja ds. Żywności i Leków) ani objęta ubezpieczeniem w USA. Warto chyba jednak obserwować doniesienia i ewentualne badania nas stosowaniem tej metody u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu.

Źródła:
WHAS11.com, 25.11.2010 r.
tutaj
Informacje ze strony dra H. D. Schneidera
tutaj
Krótki opis metody:
„Zasady stosowania i mechanizm działania przezczaszkowej stymulacji prądem stałym w neurorehabilitacji: dane z badań kory ruchowej”
Neurologia i Neurochirurgia Polska, 2010, vol. 44, tom 2
tutaj
Przykładowy eksperyment:
kopalniawiedzy.pl
tutaj