Nghiên cứu về chuột phát hiện chứng tự kỷ có thể không chỉ là rối loạn não

Rối loạn phổ tự kỷ (ASD) chủ yếu được coi là rối loạn não, nhưng một nghiên cứu mới sử dụng chuột cho thấy rằng sự thiếu hụt tế bào thần kinh cảm giác ngoại vi có thể góp phần gây ra hội chứng.

Phát hiện này là kết quả của một nghiên cứu sử dụng những con chuột phát hiện ra sự thiếu hụt ở các dây thần kinh ngoại vi có vai trò làm suy giảm các tương tác xã hội và các hành vi lặp đi lặp lại. Các dây thần kinh ngoại biên được tìm thấy ở khắp các chi, các chữ số và các bộ phận khác của cơ thể và truyền thông tin cảm giác đến não. Chúng rất quan trọng đối với việc truyền thông tin cảm giác khắp cơ thể.

Các nhà nghiên cứu hiện tin rằng sự tham gia của dây thần kinh và rối loạn chức năng não ảnh hưởng đến cách cảm nhận xúc giác, cũng như lo lắng và các bất thường xã hội.

“Một giả định cơ bản cho rằng ASD chỉ là một căn bệnh của não, nhưng chúng tôi nhận thấy điều đó có thể không phải lúc nào cũng đúng như vậy”, tác giả cao cấp, Tiến sĩ David Ginty, giáo sư Sinh học thần kinh tại Trường Y Harvard và Y khoa Howard Hughes cho biết. Điều tra viên của Viện.

“Những tiến bộ trong di truyền học của chuột đã giúp chúng tôi có thể nghiên cứu các gen liên quan đến ASD bằng cách chỉ thay đổi chúng trong một số loại tế bào thần kinh và nghiên cứu ảnh hưởng”.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra tác động của các đột biến gen được biết là có liên quan đến ASD ở người.

Đặc biệt, họ tập trung vào Mecp2, gây ra hội chứng Rett, một chứng rối loạn thường liên quan đến ASD và Gabrb3, cũng có liên quan đến ASD. Họ cũng xem xét hai gen khác có liên quan đến các hành vi giống ASD.

Những gen này được cho là cần thiết cho chức năng bình thường của tế bào thần kinh và các nghiên cứu trước đây đã liên kết những đột biến này với các vấn đề về chức năng tiếp hợp - cách các tế bào thần kinh giao tiếp với nhau.

Ginty nói: “Mặc dù chúng ta biết về một số gen liên quan đến ASD, một thách thức và mục tiêu chính là tìm ra vị trí nào trong hệ thần kinh mà các vấn đề xảy ra.

“Bằng kỹ thuật những con chuột chỉ có những đột biến này trong tế bào thần kinh cảm giác ngoại vi của chúng, chúng phát hiện ra các kích thích chạm nhẹ tác động lên da, chúng tôi đã chỉ ra rằng những đột biến ở đó là cần thiết và đủ để tạo ra những con chuột có độ nhạy cảm bất thường với xúc giác.”

Các nhà nghiên cứu đã đo lường phản ứng của những con chuột với các kích thích chạm vào, chẳng hạn như một luồng không khí nhẹ trên lưng chúng, và kiểm tra xem chúng có thể phân biệt giữa các vật thể có kết cấu khác nhau hay không.

Những con chuột bị đột biến gen ASD chỉ ở các tế bào thần kinh cảm giác của chúng biểu hiện sự nhạy cảm cao với các kích thích chạm vào và không thể phân biệt giữa các kết cấu. Việc truyền các xung thần kinh giữa các tế bào thần kinh cảm ứng trên da và các tế bào thần kinh tủy sống chuyển tín hiệu cảm ứng đến não cũng không bình thường.

Kết hợp với nhau, những kết quả này cho thấy những con chuột có đột biến gen liên quan đến ASD có sự thiếu hụt trong nhận thức xúc giác.

Các nhà điều tra tiếp theo đã kiểm tra sự lo lắng và tương tác xã hội ở những con chuột bằng cách sử dụng các bài kiểm tra đã được thiết lập để xem mức độ tránh ra ngoài của những con chuột và mức độ chúng tương tác với những con chuột mà chúng chưa từng thấy trước đây.

Điều đáng ngạc nhiên là những con vật chỉ có đột biến gen ASD ở các tế bào thần kinh cảm giác ngoại vi cho thấy sự lo lắng cao độ và ít tương tác với những con chuột khác.

Ginty nói: “Những hành vi này bắt chước sự lo lắng gần giống với chứng lo âu như thế nào ở người là điều cần phải tranh luận,” Ginty nói, “nhưng trong lĩnh vực của chúng tôi, đây là những thước đo có cơ sở về những gì chúng tôi coi là hành vi giống như lo lắng và thâm hụt tương tác xã hội.”

“Một khía cạnh quan trọng của công trình này là chúng tôi đã chỉ ra rằng rối loạn chức năng xúc giác, thính giác góp phần gây ra các hành vi thiếu hụt, điều mà chưa từng thấy trước đây,” Ginty nói. "Trong trường hợp này, thâm hụt đó là lo lắng và các vấn đề với các tương tác xã hội."

Tuy nhiên, các vấn đề về xử lý xúc giác dẫn đến lo lắng và các vấn đề xã hội như thế nào vẫn chưa rõ ràng vào thời điểm này.

Tác giả đầu tiên Lauren Orefice cho biết: “Dựa trên những phát hiện của chúng tôi, chúng tôi nghĩ rằng những con chuột có đột biến gen liên quan đến ASD này có một khiếm khuyết lớn trong‘ công tắc âm lượng ’trong tế bào thần kinh cảm giác ngoại vi của chúng. Về cơ bản, cô nói, âm lượng được tăng lên hết mức trong các tế bào thần kinh này, khiến động vật cảm thấy xúc giác ở mức độ phóng đại, tăng cao.

“Chúng tôi nghĩ rằng nó hoạt động theo cùng một cách ở người với ASD,” Ginty nói.

Orefice nói: “Cảm giác tiếp xúc rất quan trọng để làm trung gian cho các tương tác của chúng ta với môi trường và cách chúng ta điều hướng thế giới xung quanh mình.

“Xúc giác không bình thường chỉ là một khía cạnh của ASD và mặc dù chúng tôi không khẳng định điều này giải thích tất cả các bệnh lý gặp ở người, nhưng những khiếm khuyết trong quá trình xử lý xúc giác có thể giúp giải thích một số hành vi được quan sát thấy ở bệnh nhân ASD.”

Các nhà nghiên cứu hiện đang tìm kiếm các phương pháp có thể làm giảm “âm lượng” trở lại mức bình thường trong các tế bào thần kinh cảm giác ngoại vi, bao gồm cả phương pháp tiếp cận di truyền và dược phẩm.

Nguồn: Cell Press / EurekAlert