Mô hình chuột cung cấp manh mối về chứng tự kỷ

Các nhà khoa học Vanderbilt báo cáo rằng sự gián đoạn trong quá trình truyền dẫn serotonin trong não có thể là một yếu tố góp phần gây ra chứng rối loạn phổ tự kỷ (ASD) và các tình trạng hành vi khác.

Serotonin là một chất dẫn truyền thần kinh hóa học trong não mang tín hiệu qua khớp thần kinh, hoặc khoảng trống giữa các tế bào thần kinh. Việc cung cấp serotonin được điều chỉnh bởi chất vận chuyển serotonin (SERT).

Nghiên cứu trước đó đã phát hiện ra các biến thể di truyền hiếm gặp có thể phá vỡ chức năng SERT ở trẻ em mắc ASD. Trong nghiên cứu mới, được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, các nhà nghiên cứu báo cáo việc tạo ra một mô hình chuột biểu hiện và qua đó xác nhận điểm chung nhất của những biến thể này.

Các nhà nghiên cứu cho biết một thay đổi sinh hóa nhỏ dường như khiến SERT trong não đi vào trạng thái “quá tải” và hạn chế sự sẵn có của serotonin tại các khớp thần kinh.

Randy Blakely, Tiến sĩ, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Thần kinh Vanderbilt Silvio O. Conte cho biết: “Protein SERT trong não của những con chuột của chúng tôi dường như thể hiện chức năng quá mức và thiếu điều tiết mà chúng tôi đã thấy khi sử dụng các mô hình tế bào.

Tác giả đầu tiên Jeremy Veenstra-VanderWeele, MD, tác giả Jeremy Veenstra-VanderWeele, MD, tác giả đầu tiên cho biết: “Những con chuột này cho thấy những thay đổi trong hành vi xã hội và giao tiếp trong quá trình phát triển có thể dẫn đến những thay đổi lâu dài trong cách bộ não “có dây”.

Mối liên quan giữa chứng tự kỷ và nồng độ serotonin cao trong máu đã được thừa nhận trong hơn 50 năm. Các nhà nghiên cứu tin rằng có tới 30% trẻ em mắc chứng tự kỷ có nồng độ serotonin trong máu tăng cao, một phát hiện được mô tả là “chứng tăng urê máu”.

Hạ máu là một phát hiện sinh hóa được báo cáo nhất quán nhất trong bệnh tự kỷ, và là một đặc điểm có tính di truyền cao. Tuy nhiên, nguyên nhân hoặc tầm quan trọng của “dấu ấn sinh học” này vẫn còn bị che đậy trong bí ẩn.

Nghiên cứu hiện tại đã làm sáng tỏ câu đố bằng cách chỉ ra rằng một biến thể cụ thể của gen SERT ở người có liên quan đến chứng tự kỷ, khi được đưa vào cơ thể chuột, có thể tạo ra chứng tăng urê huyết ở chuột.

Các biến thể di truyền làm cho chất vận chuyển hoạt động mạnh hơn, khiến lượng serotonin tích tụ trong tiểu cầu và do đó trong máu cao hơn. Trong não, các chất vận chuyển hoạt động quá mức sẽ có tác dụng ngược lại - làm giảm nồng độ serotonin tại khớp thần kinh và tạo ra những thay đổi hành vi liên quan đến chứng tự kỷ. Đó chính xác là những gì các nhà nghiên cứu đã quan sát được.

Các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng một mô hình chuột không thể giải thích hoặc tái tạo hoàn toàn tình trạng của con người. Không một biến thể di truyền nào gây ra chứng tự kỷ. Các chuyên gia tin rằng phạm vi rộng của các hành vi tự kỷ thể hiện một mạng lưới tương tác phức tạp giữa nhiều gen và các yếu tố môi trường.

Tuy nhiên, các mô hình động vật rất quan trọng để xác định nguồn gốc cho những thay đổi phát triển được quan sát thấy trong ASD. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu sử dụng chuột để khám phá mức độ serotonin trong não bị thay đổi như thế nào trong quá trình phát triển có thể tạo ra những thay đổi lâu dài về hành vi và tác động đến nguy cơ mắc bệnh tự kỷ.

Nguồn: Đại học Vanderbilt