Zebrice ponujajo namig za lajšanje gastrointestinalnih stisk, povezanih z avtizmom

Raziskovalci univerze v Miamiju so v skromnem prebavnem traktu zebrice odkrili, da je nekega dne, bi lahko ljudem iz avtističnega spektra pomagali ublažiti enega najpogostejših, a najmanj raziskanih simptomov njihove motnje:prebavne stiske.

S podvajanjem mutacije pri cebrici, ki povzroča redko, genetsko stanje, povezano z avtizmom, znano kot Phelan-McDermidov sindrom pri ljudeh, raziskovalci so odkrili drastično zmanjšanje števila celic, ki proizvajajo serotonin v črevesju mutirane cebrice. Morda bolj znan kot naravni stabilizator razpoloženja telesa, serotonin sproži tudi krčenje, ki premika hrano skozi prebavni sistem.

Objavljeno prejšnji teden v reviji Molekularni avtizem , študija je prva, ki je pokazala, da je mutacija določenega gena, povezanega z avtizmom, SHANK3, povzroči, da se hrana premika po prebavnem traktu nenormalno počasi. Medtem ko ugotovitev velja za cebrice, skupna sladkovodna akvarijska vrsta, ki ima približno 70 odstotkov svojih genov z ljudmi, pojasnilo bi, zakaj veliko ljudi z motnjo avtističnega spektra, zlasti tisti s Phelan-McDermidovim sindromom (PMS), pogosto trpijo zaradi hudih in motečih napadov zaprtja, driska, refluks, in/ali ciklično bruhanje.

Še pomembneje, lahko bi odprl vrata zdravljenju, ki blaži tako neprijetne prebavil, ali GI, simptomi.

"Dejstvo, da opazimo zmanjšano gibljivost v prebavilih rib z mutacijami stebla 3, je verjetno razloženo z odsotnostjo teh celic, ki proizvajajo serotonin, in to nakazuje, da bi lahko, če bi našli način za povečanje gibljivosti, pomagali pri težavi z GI, "je povedala višja avtorica Julia Dallman, izredni profesor biologije, katerega laboratorijske študije UM so podedovale motnje živčnega sistema z modeliranjem pri cebrici. "Ena od težav pri avtizmu je ta, da veliko zdravil, ki se dajejo otrokom z avtizmom za reševanje njihovih vedenjskih težav, dejansko poslabša njihovo delovanje črevesja. Tako lahko z modelom črevesne funkcije poskušamo najti zdravila, ki ne slabše je. "

Dallman in dva njena podiplomska študenta, David M. James in Robert A. Kozol, prvi soavtorji študije, so začeli resno modelirati stisko GI pri cebricah, potem ko so bili povabljeni na dvoletno srečanje mednarodne fundacije za sindrom Phelan-McDermid v Orlandu leta 2016. Tam so iz prve roke slišali pripovedi staršev otrok, rojenih s PMS, ki so, posledica izbrisa ali mutacije gena SHANK3 na koncu kromosoma 22, za katero so značilne zmerne do hude motnje v duševnem razvoju in razvojne zamude, odsoten ali zapozneli govor, zmanjšan mišični tonus, in epileptični napadi.

Pa vendar, kljub vsem tem zastrašujočim izzivom, starši so pogosto izražali veliko razočaranje zaradi težav z otrokovo geografsko označbo, kar je vsakodnevno vplivalo na njihovo kakovost življenja, pogosto izdelujejo običajne rutine in mejnike, kot prehranjevanje in toaletni trening, izredno težko.

"Takrat, v naši skupnosti ni bilo veliko objavljenih o vprašanjih geografske označbe, ko pa poslušate starše, bi vedno govorili o tem, kako mučno je bilo, "je rekla Geraldine Bliss, nekdanji predsednik odbora za podporo raziskavam fundacije. "Prišlo je do cele konstelacije vprašanj-včasih driske, včasih zaprtje, včasih izmenično drisko in zaprtje, refluks-vse vrste težav z GI, vendar v literaturi ni bila opisana ali opisana. "

Zdaj, zdi se, da sta skupni dabr in Jamesov interes za opredelitev vprašanj GI pri avtizmu namenjena osvetlitvi zmedenega problema.

Pri zrelosti dolg približno centimeter, cebrica je dragocen model za človeško bolezen, ker, poleg tega, da imajo genetsko strukturo podobno ljudem, se hitro razvija in do svojega drugega tedna življenja, je skoraj popolnoma pregleden. Takrat začne razvijati izvirne temne črte, po katerih je dobil ime.

Ta zgodnja preglednost, skupaj z navidezno vnemo za tisto, kar mladoletniki menijo za okusno hrano, Jamesu in Kozolu omogočila, da zapišejo, kaj se zgodi, ko cebrice, ki nimajo gena shank3, prebavijo piščančja rumenjaka, ki so bili prežeti z drobnimi, florescentno-zelene kroglice za sledenje. Filmi so jasno pokazali, da imajo mutirane ribe ne le počasnejše in manj pogoste kontrakcije črevesja kot običajne cebrice, ampak da so zaužite delce hrane za dalj časa zataknili v stiku med želodcem in črevesjem.

Razlog je bil presenečen. Sprva, Raziskovalci so domnevali, da je mutacija stebla3 nekako poškodovala enterični živčni sistem rib-"možgane", ki nadzorujejo črevesje-vendar je bilo to povsem normalno. Namesto tega raziskovalci so ugotovili, da imajo mutanti shank3 drastično manj celic, ki proizvajajo serotonin, kot njihovi kolegi divjega tipa.

"Vsekakor je bil" Aha! " trenutek, "Je rekel James." Veliko se odpira, v smislu preučevanja možnih mehanizmov, kako se pojavlja vsa ta motnja gibljivosti. Če to lahko ugotovimo, lahko začnemo govoriti o tem, kakšna so ustrezna zdravljenja, in kaj bo to popravilo-to je pravo vprašanje. "

Odgovor se lahko skriva v daljni prihodnosti, vendar je ta prvi ključni korak pri odkrivanju biološkega razloga za stisko GI, povezanega z avtizmom, navdušen za člane fundacije PMS, ki se je kot skupina za podporo družinam začela leta 1998, ko se je prvič srečalo 20 od 23 družin, za katere je bilo tedaj znano, da jih je prizadela delecija ali mutacija kromosoma 22.

Danes, skoraj 200 prizadetih družin z vsega sveta se udeležuje sestankov fundacije, zadnji je bil lani poleti v Teksasu. Takrat je James predstavil raziskavo UM o črevesni dismotilnosti pri cebrici, ki je ne le prejel nagrado za raziskave na konferenci, ampak je staršem, kot je Gail Fenton, dal upanje v boljšo prihodnost svojih otrok.

"Joannine težave s trebuhom so že 15 let glavni vir družinskega stresa, "Fenton je iz Avstralije pisal o svoji 36-letni hčerki." Zaradi bolečin v trebuhu je pogosto pokrčena. Joče, celo kriči, ko jo boli trebuh. Vedno bo imela Phelan-McDermidov sindrom, toda njeno življenje, in življenje soljudnikov s temi zapletenimi vprašanji GI, bi bili tako srečnejši brez teh negativov in zelo smo hvaležni za raziskavo, ki lahko privede do kakršnih koli koristnih posegov. "

Študij, Črevesna motnja gibljivosti pri cebrici (Danio rerio) shank3a; mutantni model avtizma shank3b, je bil podprt s štipendijami Nacionalnega inštituta za duševno zdravje Nacionalnega inštituta za zdravje in Nacionalnega inštituta za zdravje otrok in človekov razvoj Eunice Kennedy Shriver. Poleg Dallmana, James, in Kozol, soavtorja sta Yuji Kajiwara, Centra za raziskave in zdravljenje Seaver Autism na Medicinski fakulteti Icahn na gori Sinaj, New York; Adam L. Wahl in Emily C. Storrs, Dodiplomski študenti UM; Joseph D. Buxbaum, tudi Centra za avtizem Seaver; Mason Klein, izredni profesor na Oddelku za fiziko UM; in Baharak Moshiree, oddelka za gastroenterologijo Univerze v Severni Karolini.

• Novo orodje za napovedovanje raka prostate ima neprekosljivo natančnost
• Črevesni mikrobi so lahko povezani z depresijo