Аутизм проявляется во множестве форм. Симптомы и тяжесть варьируются от человека к человеку, но все расстройства аутистического спектра имеют три основных симптома: нарушение социального взаимодействия, дефицит общения и чрезмерное повторяющееся поведение.
Никакие существующие лекарства не могут адекватно лечить основные симптомы, и срочно необходимы новые методы лечения.
Теперь исследователи из Института Гладстона сообщают в Neuron, что снижение уровня белка, называемого тау, предотвращает возникновение основных симптомов в моделях мышей, имитирующих различные формы расстройств аутистического спектра. Снижение тау-белка у этих мышей также предотвратило судороги, которые случаются у 30 процентов людей с аутизмом.
"Наши результаты показывают, что снижение тау-белка является перспективным средством лечения некоторых форм аутизма," сказал Леннарт Маке, доктор медицины, директор-основатель Института неврологических заболеваний Гладстона и старший автор новой статьи.
Тау никогда раньше не связывали с аутизмом, но он известен своей ролью в болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных состояниях.
"Мы обнаружили неожиданную новую связь между дегенеративными заболеваниями старения и нарушениями развития в детстве," сказал Мак, который также является профессором неврологии и нейробиологии в Калифорнийском университете в Сан-Франциско.
Сделать скачок от болезни Альцгеймера к аутизму
Эти удивительные результаты стали результатом исследования связи между болезнью Альцгеймера и эпилепсией. Первоначально Mucke и его коллеги показали, что уменьшение тау-белка предотвращает эпилептическую активность и когнитивные нарушения на мышиных моделях болезни Альцгеймера и синдрома Драве, тяжелой детской эпилепсии.
Эти открытия заинтриговали Чао Тая, Ph.D., ученый из команды Маке и первый автор новой статьи, ранее изучавший синдром Драве в Вашингтонском университете.
"Мы задавались вопросом, может ли уменьшение тау-белка также предотвратить признаки аутизма, которые часто наблюдаются у людей с синдромом Драве," Тай сказал.
Чтобы изучить эту возможность, команда исследовала мышиную модель синдрома Драве после удаления одной или обеих копий гена, кодирующего тау-белок. Они обнаружили, что уменьшение тау-белка действительно предотвратило развитие основных симптомов аутизма в этой модели. Даже 50-процентное снижение тау показало значительные преимущества.
Поскольку причины аутизма настолько разнообразны, исследователи затем протестировали эффект снижения тау-белка на второй модели аутизма у мышей, которая является результатом совершенно другой генетической мутации.
Конечно же, "это тоже прекрасно сработало," Тай сказал. "Аутизмоподобное поведение снова было сильно подавлено сокращением тау-белка."
Снижение тау-белка также предотвратило эпилепсию, а также две дополнительные аномалии, наблюдаемые у людей с аутизмом и связанных с ними моделей на мышах: увеличение мозга, известное как мегалэнцефалия, и чрезмерная активация сигнального пути PI3K-Akt-mTOR, который регулирует многие важные клетки. функции.
Наконец, исследователи изучили молекулярные механизмы, с помощью которых уменьшение тау-белка предотвращает эти аномалии. Они обнаружили, что уменьшение тау-белка усиливает активность мощного фермента PTEN, который может предотвратить чрезмерную активацию сигнального пути, способствующего аутизму.
Решение острой необходимости в новых методах лечения
Новые результаты подчеркивают потенциал снижения тау-белка для противодействия неврологическим и психическим расстройствам. "Уменьшение тау-белка, по-видимому, является первой стратегией, которая может предотвратить как аутизм, так и эпилепсию, два сложных состояния, от которых слишком часто страдают одни и те же люди," Mucke сказал.
"Аутизм встречается очень часто, от него страдает примерно каждый 60-й ребенок," Тай сказал. "Наши результаты могут помочь удовлетворить насущную потребность в разработке более эффективных терапевтических стратегий."
Однако, как показано в документе, снижение тау-белка, вероятно, не будет эффективным против всех форм аутизма, и потребуются дополнительные исследования, чтобы точно определить, кому может быть полезно.
Кроме того, изменения, вызывающие аутизм, вероятно, влияют на мозг на ранних стадиях развития и задолго до того, как обычно ставится диагноз. "Поэтому мы стремимся исследовать, может ли уменьшение тау-белка обратить вспять симптомы аутизма после того, как они проявились," Mucke сказал. "Текущие исследования на экспериментальных моделях должны помочь уточнить оптимальное время для введения препаратов, снижающих уровень тау-белка, для предотвращения или лечения симптомов."
Mucke и его коллеги разрабатывают и тестируют низкомолекулярные препараты, которые могут снизить уровень тау-белка или повысить активность PTEN. Другие исследовательские подходы к снижению уровня тау-белка уже тестируются на людях в качестве потенциального лечения болезни Альцгеймера, и это новое исследование предполагает, что результаты этих исследований также могут быть информативными в отношении аутизма.