Аутизм проявляется в бесчисленных формах. Симптомы и степень тяжести варьируются от человека к человеку, но все расстройства аутистического спектра имеют три основных симптома: нарушение социальных взаимодействий, дефицит общения и чрезмерное повторяющееся поведение.
Существующие лекарства не могут лечить основные симптомы, и срочно необходимы новые методы лечения.
Исследователи из Института Гладстона 2 марта 2020 года в опубликованной статье в журнале «Нейрон» (Neuron), сообщают, что снижение уровня белка, называемого тау (tau), предотвращает появление основных симптомов на мышиной модели, имитирующей различные формы расстройств аутистического спектра. Уменьшение тау у этих мышей также предотвратило судороги, которые встречаются у 30 процентов людей с аутизмом.
«Наши результаты показывают, что снижение тау обещает стать потенциальным средством лечения некоторых форм аутизма», — сказал Леннарт Мак (Lennart Mucke), доктор медицины, директор-основатель Института неврологических заболеваний им. Гладстона и старший автор нового исследования.
Тау никогда прежде не был связан 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 в Калифорнийском университете в Сан-Франциско.
Переход от болезни Альцгеймера к аутизму
Эти удивительные результаты вытекают из исследования связей между болезнью Альцгеймера и эпилепсией. Первоначально Мак с коллегами показали, что уменьшение тау предотвращает эпилептическую активность и когнитивный дефицит на мышиной модели болезни Альцгеймера и синдрома Драве, тяжелой детской эпилепсии.
Эти результаты заинтриговали Чао Тай (Chao Tai), доктора наук, ученого из команды Мака и первого автора новой статьи, который ранее изучал синдром Драве в Вашингтонском университете.
«Мы задались вопросом, может ли снижение тау также предотвратить признаки аутизма, которые часто наблюдаются у людей с синдромом Драве», — сказал Тай.
Чтобы исследовать эту возможность, команда изучила мышиную модель синдрома Драве после удаления одной или обеих копий гена, который кодирует тау. Они обнаружили, что снижение тау действительно предотвращало развитие основных симптомов аутизма в этой модели. Даже 50-процентное снижение тау показало большие преимущества.
«Аутизм часто встречается, он поражает примерно одного из 60 детей. Наши результаты могут помочь удовлетворить насущную необходимость в разработке более эффективных терапевтических стратегий», говорит Чао Тай, доктор наук.
Поскольку причины аутизма очень разнообразны, исследователи затем проверили эффект снижения тау во второй мышиной модели аутизма, которая является результатом совершенно другой генетической мутации.
Конечно же, «это также работало прекрасно», сказал Тай. «Подобное аутизму поведение снова было сильно подавлено снижением тау».
Снижение тау предотвратило эпилепсию, а также две дополнительные аномалии, наблюдаемые у людей с аутизмом: увеличение мозга, известное как мегалэнцефалия, и чрезмерную активацию сигнального пути PI3K-Akt-mTOR, который регулирует многие важные функции клеток.
Наконец, исследователи изучили молекулярные механизмы, с помощью которых уменьшение тау предотвращает эти аномалии.
Они обнаружили, что снижение белка тау усиливает активность мощного фермента, называемого PTEN, который может предотвращать чрезмерную активацию сигнального пути, способствующего аутизму.
- Снижение тау предотвращает аутизм типа поведения в SCN1A RX / + и CNTNAP2 — / — мышей
- Снижение тау также предотвращает гиперактивацию PI3K и мегалэнцефалию в этих моделях
- Тау взаимодействует с PTEN через его богатый пролином домен и подавляет активность PTEN
- PTEN является критическим медиатором положительного эффекта снижения та
Решение острой необходимости в новых методах лечения
Новые результаты подчеркивают потенциал снижения тау, чтобы противодействовать как неврологическим, так и психическим расстройствам. «Сокращение белка тау, по-видимому, является первой стратегией, которая может предотвратить как аутизм, так и эпилепсию, два сложных состояния, которые слишком часто поражают одних и тех же людей», — сказал Мак.
«Наши результаты могут помочь удовлетворить насущную необходимость в разработке более эффективных терапевтических стратегий», — сказал Тай.
Тем не менее, как показано в документе, снижение белка тау, вероятно, не будет эффективным против всех форм аутизма, и необходимы дополнительные исследования, чтобы точно определить, кому именно это может помочь.
Кроме того, изменения, которые вызывают аутизм, вероятно, влияют на мозг на ранних стадиях развития и задолго до того, как ставится диагноз. «Поэтому мы стремимся выяснить, может ли снижение тау также обратить симптомы аутизма после их появления», — сказал Мак. «Текущие исследования на экспериментальных моделях должны помочь уточнить оптимальное время для введения препаратов, снижающих тау, для предотвращения или лечения симптомов».
Мак и его коллеги разрабатывают и тестируют низкомолекулярные препараты, которые могут снизить уровень тау или повысить активность PTEN. Другие исследовательские подходы к снижению уровня тау уже проверяются на людях в качестве потенциального лечения болезни Альцгеймера, и это новое исследование предполагает, что результаты этих испытаний могут также быть информативными в отношении аутизма.
Источник: https://gladstone.org/news/could-targeting-alzheimers-associated-protein-prevent-autism DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.01.038
