Знайдено вісім генетичних мутацій в гені TRIO , пов'язаних з аутизмом. Вони розташовані в домені GEF1 / DH1. Ці мутації заважають білку TRIO активувати білок Rac1, який відповідає за зв'язки між нейронами в мозку. При цьому шкоди завдає як зниження активності TRIO, так і зайва його активність, вона теж підвищує ризик розвитку аутизму. Ген TRIO виробляє протеїн, який впливає на розвиток та сили чи слабкість зв'язків між клітинами мозку.

Зміни функцій білка на ранніх етапах розвитку мозку дитини можуть, як поганий водій, відправляють ланцюгову реакцію, яка заважає зв'язкам між клітинами мозку і, отже, перешкоджає здатності мозку зберігати та обробляти інформацію.

"Я ніколи не бачив такої кількості мутацій, пов'язаних з аутизмом, у такому невеликому районі", - сказав Брюс Херрінг, відповідний автор дослідження та нейробіолог коледжу літератур, наук і наук Дорнсіффа. "Ймовірність того, що ця кількість мутацій відбувається випадково, становить 1 на 1,8 трлн. Ми досить впевнені, що ці мутації сприяють розвитку розладів, пов'язаних з аутизмом".

"Багато генів були пов'язані з аутизмом", - каже Херрінг, доцент кафедри нейрохірургії "USC Dornsife". "Ми шукаємо точки зору, які в кінцевому підсумку призводять до спектру".

Висновки дослідження були опубліковані 19 вересня в журналі Nature

Маса геномної інформації

 Лабораторія Герринга в USC Dornsife вивчає молекулярні механізми, що лежать в основі нейропластичності, і це включає посилення або ослаблення синаптичних зв'язків між клітинами, які впливають на здатність мозку зберігати та обробляти інформацію. Він досліджує, як порушення цих механізмів може призвести до розвитку нейророзвитку та нейропсихіатричних захворювань, таких як аутизм.

Для цього дослідження Херрінг та його команда вивчали геноми в 4890 людей з РАС. Просіючи дані, вони полювали на генетичні мутації, які можуть відігравати важливу роль у розвитку аутизму.

У нормотиповому мозку домен GEF1 / DH1 зв'язується і активує Rac1, що спонукає до зростання активних зв’язків, які утворюють «ліси» Більшість мутацій, пов'язаних з аутизмом, виявлені в цьому дослідженні, перешкоджають здатності тріо білка активувати Rac1. Втручання призводить до руйнування «лісів», послаблення зв'язків головного мозку. Як наслідок, у клітинах головного мозку виникають проблеми спілкування один з одним.

Читайте також : Яким чином інфекція при вагітності викликає аутизм ?

"Насправді вражає те, що всі руйнуючі мутації зустрічаються в місцях, де вони або ослаблюють доменну структуру, або блокують його взаємодію з Rac1, ключовим центром для шляхів розвитку нейропсихії", - зазначив співавтор дослідження Всеволод Сева Катрич, доцент для біологічних наук у USC Michelson Center for Convergent Bioscience та USC Dornsife.

Дисбаланс у функції тріо

Попередні дослідження виявили різні типи проблем, пов'язаних з клітинами клітин головного мозку, які пов'язані з аутизмом. У деяких випадках зв'язок між клітинами головного мозку виглядає слабкішою за норму. В інших випадках вони здаються занадто сильними.

"Більшість мутацій, які ми виявили в TRIO, ослаблюють протеїн і призводять до слабких зв'язків між клітинами мозку", сказав Херрінг. "Однак одна мутація, виявлена ​​у людини з важкою інтелектуальною недостатністю, здивувала нас. ​​ Зв'язків в мозку у цієї людини виявилося дуже багато. За словами вчених, як слабкі, так і занадто тісні зв'язки в мозку збільшують ризик розвитку аутизму.

" Я думаю, що будь-яка справа може сприяти розвитку аутизму,". "Можливість нашого мозку збільшувати і зменшувати міцність зв'язків між клітинами головного мозку необхідна для нормального розвитку мозку, наші мізки повинні бути пластичними. Мутації, які підштовхують зв'язки надто далеко в будь-якому напрямку, можуть перешкоджати нашій здатності мозку змінюватися відповідно до норми".

 Доречі, TRIO має сестринський ген, що називається KALRN.(мутації цього гену зустрічаються при шизофренії)  Ці два гени дуже схожі і є частиною одного і того ж сигнального шляху в клітинах мозку.  «Але критична різниця між цими двома генами є в тому, коли саме вони активні ", - сказала Херрінг.  Ген TRIO активний, коли ми дуже молоді.  А ген KALRN не включається до підліткового віку та порушують шлях передачі сигналу в клітинах мозку, у підлітковому віці, коли мозок більш розвинений», говорить Херрінг. "Це має сенс, тому що симптоми шизофренії з'являються у підлітковому віці. А симптоми аутизму проявляються у маленьких дітей".

Читайте також : Використання ДНК допоможе діагностувати аутизм та шизофренію