Лекарства, усиливающие передачу сигналов инсулина, могут быть эффективны при лечении аутизма, говорят исследователи из Ланкастерского университета, Великобритания. Они обнаружили, как генетические изменения влияют на передачу сигналов инсулина и метаболизм глюкозы в мозге.
Было обнаружено, что в геноме человека небольшие участки ДНК дублируются или удаляются у некоторых людей, явление, известное как вариация числа копий .
Популяционные исследования показывают, что делеции 2p16.3, включая делецию гетерозиготного гена NEUREXIN1 (NRXN1), связаны с задержкой развития, трудностями в обучении и существенно повышенным риском развития расстройств аутистического спектра (примерно в 15 раз).
Люди с делецией 2p16.3 также более склонны к развитию нарушений развития нервной системы, СДВГ, обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР), шизофрении и синдрому Туретта, чем люди без делеции.
По оценкам, во всем мире насчитывается от двух до трех миллионов человек с делецией ДНК этого типа, но в настоящее время не существует эффективных лекарств для лечения возникающих у них когнитивных проблем.
Впервые в исследовании, финансируемом Королевским обществом Великобритании, ученые продемонстрировали, что делеция гена Neurexin1 снижает метаболизм глюкозы в префронтальной коре, ключевой области мозга, отвечающей за когнитивные функции более высокого уровня.
Также было обнаружено, что делеция Neurexin1 снижает передачу сигналов рецептора инсулина в префронтальной коре, что, вероятно, лежит в основе сниженного метаболизма глюкозы, наблюдаемого в этой области.
Исследование, опубликованное в журнале «Autism Research», дает новую ценную информацию о том, как это приводит к когнитивным нарушениям, поведенческим изменениям и резко увеличивает риск развития ряда нарушений развития нервной системы.
Ключевой вывод о том, что делеция Neurexin1 влияет на передачу сигналов инсулина и метаболизм глюкозы в префронтальной коре, предполагает, что использование лекарств для усиления передачи сигналов инсулина может быть эффективной терапевтической стратегией.
Ведущий исследователь доктор Нил Доусон из Ланкастерского университета сказал: «Существует острая необходимость в дальнейшем понимании нейробиологии, лежащей в основе нарушений развития нервной системы, для разработки новых методов лечения. Лекарства, помогающие людям с их когнитивными и социальными проблемами, особенно остро необходимы, поскольку эти симптомы резко влияют на качество жизни».
Кроме того, исследователи также показали, что делеция Neurexin1 вызывает дефицит когнитивных и исполнительных функций, зависящих от префронтальной коры.
Исследование также показало, что снижение метаболизма глюкозы в префронтальной коре в результате делеции Neurexin1 было связано с гиперактивностью в новых ситуациях.
Второй областью мозга, на которую влияла делеция Neurexin1, был дорсальный шов, который проявлял повышенную активность. Эта область является источником серотониновых нейронов, которые проецируются по всему мозгу, что позволяет предположить, что делеция Neurexin1 также приводит к дисфункции серотониновой нейротрансмиттерной системы.
Изменение функции метаболизма глюкозы в префронтальной коре и дисфункция серотониновой системы может быть двумя ключевыми механизмами, посредством которых делеция 2p16.3 влияет на когнитивные функции и посредством которых варианты числа копий увеличивают риск развития нарушений развития нервной системы.
Доктор Нил Доусон сказал: «Кроме того, наблюдение о том, что серотониновая система может быть дисфункциональной, требует дальнейших исследований и предполагает, что препараты, воздействующие на эту систему , также могут быть полезны. Теперь мы можем проверить способность препаратов, воздействующих на эти механизмы, восстанавливать изменения и рассматривать их как часть текущих исследований по разработке более эффективных методов лечения людей с делецией 2p16.3, аутизмом, шизофренией и синдромом Туретта».
Источник: Rebecca B. Hughes et al, Altered medial prefrontal cortex and dorsal raphé activity predict genotype and correlate with abnormal learning behavior in a mouse model of autism‐associated 2p16.3 deletion, Autism Research (2022). DOI: 10.1002/aur.2685
