Hoe een unieke genmutatie autisme kan veroorzaken
Welke factoren leiden tot autisme? Dit is een vraag waarop onderzoekers nog steeds geen antwoord hebben. Nu suggereert een nieuwe studie uitgevoerd bij muizen en het beoordelen van gegevens van mensen dat een unieke genetische mutatie een sleutelrol kan spelen bij de vroege ontwikkeling van de hersenen en bijdraagt aan autisme.
Autisme - waarnaar wetenschappers en beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg vaak verwijzen als autismespectrumstoornis (ASS) - is verschillend voor verschillende individuen en de kenmerken ervan worden meestal zichtbaar in de kindertijd.
Specialisten beschouwen autisme als een 'ontwikkelingsstoornis', en autistische personen kunnen verschillende ervaringen hebben met betrekking tot andere mensen; ze kunnen anders leren en zich bezighouden met repetitieve bewegingen.
Voor sommige mensen vormen deze eigenschappen geen obstakel in hun dagelijkse leven. Anderen zullen deze of aspecten van deze eigenschappen misschien niet helpen, of dat ze moeilijkheden veroorzaken bij het omgaan met mensen om hen heen.
In deze situaties kunnen zorgverleners advies geven over verschillende manieren om ermee om te gaan of strategieën voor zelfontplooiing. Deze kunnen bestaan uit deelname aan cognitieve gedragstherapie (CGT), gedragstherapie of training in sociale vaardigheden. Anderen stellen misschien voor om, waar nodig, medicijnen te nemen, zoals antidepressiva of middelen tegen angst.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is ongeveer 1 op de 160 kinderen over de hele wereld autistisch. Desondanks weten wetenschappers nog steeds niet precies welke factoren de ontwikkeling van autistische eigenschappen aansturen.
Een nieuwe studie van de University of North Carolina (UNC) School of Medicine in Chapel Hill suggereert dat een genetische mutatie die de kenmerken van de vroege ontwikkeling van de hersenschors aanstuurt, een sleutelrol kan spelen bij autisme.
De wetenschappers deden hun onderzoek in muismodellen en beoordeelden ook genetische informatie die van mensen was verzameld. De auteurs presenteren hun bevindingen in een studiepaper dat in het tijdschrift verschijnt Neuron.
"[De nieuwe] bevinding suggereert dat ASS veroorzaakt kan worden door verstoringen die al heel vroeg optreden wanneer de hersenschors zich net begint te construeren."
Senior auteur prof. Eva Anton
Een genensleutel tot vroege hersenontwikkeling
Het onderzoeksteam concentreerde zich op de hersenschors omdat dit deel van de hersenen bij mensen functies van hogere orde reguleert, zoals spraak, bewustzijn en geheugen.
Wetenschappers moeten nog precies leren hoe de hersenschors zich ontwikkelt, maar ze weten wel dat een soort voorlopercellen - die later differentiëren en gespecialiseerde cellen worden - genaamd radiale gliacellen, de sleutel zijn tot vroege corticale ontwikkeling.
Deze cellen vormen zich aan de basis van de cortex in een bepaald 'ontwerp' dat onderzoekers een 'tegelpatroon' noemen. Elke radiale gliacel genereert dan gedeeltelijk een "basaal proces" - een stamachtige uitstraling die als een "steiger" fungeert en nieuwe neuronen (hersencellen) helpt zich te organiseren en in hun toegewezen posities te schuiven.
In hun nieuwe dierstudie ontdekten de UNC-onderzoekers dat een gen wordt genoemd Memo 1 verstoort het patroon van de radiale gliacellen, hun basale processen en de hele initiële organisatie van nieuwe hersencellen.
Het team legt uit dat eerdere studies hebben aangetoond dat mutaties in MEMO1 bij mensen hebben soms associaties met autisme. Het bleef echter onduidelijk of en hoe die mutatie zou kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van autisme.
Voor hun huidige onderzoek besloten Prof. Anton en collega's om met muizen te werken, waarin ze de Memo 1 gen in een vroege fase van corticale ontwikkeling. Het team wilde weten wat voor effect dit zou hebben op de hersenen.
Nadat ze dit hadden gedaan, merkten de onderzoekers verstoringen op van de radiale gliacellen, waarvan het patroon, zo zeggen ze, doorgaans gestabiliseerd zou blijven door de werking van het Memo1-eiwit, gecodeerd door het gen met dezelfde naam.
Zonder dit vertakte de steiger die voortkwam uit de radiale gliacellen zich buitensporig uit en veranderde de betegeling van de radiale gliacellen zelf. Dit resulteerde in de desorganisatie van nieuwe hersencellen, waarvan sommige volledig in de verkeerde posities terechtkwamen.
Genetische mutaties bij mensen
Prof. Anton en team merken op dat volgens bestaande studies een vergelijkbaar type van neurale celdesorganisatie aanwezig is in de hersenen van sommige autistische kinderen.
Op basis van de aanwijzingen die werden geboden door hun bevindingen bij knaagdieren en door eerdere studies bij mensen, gingen de onderzoekers vervolgens verder met het analyseren van mutaties van de MEMO1 gen bij autistische mensen die karakteristiek gedrag vertoonden en ook verstandelijke handicaps hadden.
Daarbij ontdekte het team dat een mutatie van dit gen bij mensen codeerde voor een verkorte vorm van het MEMO1-eiwit, dat, zoals de auteurs het in hun paper stellen, "resulteert in functioneel verlies van MEMO1" en de ontwikkeling van radiale gliacellen.
Toen de onderzoekers nogmaals naar de gemanipuleerde muizen keken, merkten ze bovendien op dat de neergeslagen knaagdieren bepaald gedrag vertoonden - bijvoorbeeld een gebrek aan interesse in onderzoek - consistent met sommige gedragingen die typerend zijn voor autisme.
"Voor stoornissen in de hersenontwikkeling, zoals ASS, is het belangrijk om de oorsprong van het probleem te begrijpen, ook al zijn we nog ver verwijderd van het corrigeren van ontwikkelingsstoornissen in utero", zegt prof. Anton.
"We hebben deze fundamentele kennis nodig als we echt tot de grondoorzaken van deze aandoeningen willen komen en uiteindelijk betere diagnostische of therapeutische strategieën willen ontwikkelen", vervolgt ze.
Dergelijke bevindingen kunnen in de toekomst leiden tot betere behandelingsopties voor personen bij wie bepaalde kenmerken van autisme leiden tot handicaps of gedragsproblemen. Autistische voorstanders blijven er echter bij wetenschappers op aandringen autisme in het algemeen niet te beschouwen als een medische aandoening of een probleem dat moet worden opgelost.
“Verschillen in de gezondheidszorg moeten worden verholpen en nuttige therapieën moeten op grotere schaal beschikbaar worden gemaakt; het gebruik van wetenschappelijk onbewezen behandelingen en behandelingen die gericht zijn op normalisatie in plaats van het aanleren van nuttige vaardigheden moet echter worden ontmoedigd ”, waarschuwt het Autistic Self Advocacy Network.
