Peneliti Buat Model Neuron Autistic Modeling autisme

Livejurnal69 - Sebuah upaya kolaborasi antara para peneliti di Institut Salk untuk Studi Biologi dan University of California, San Diego, berhasil menggunakan batang pluripotent manusia diinduksi (iPS) sel-sel yang berasal dari pasien dengan sindrom Rett untuk mereplikasi autisme di laboratorium dan mempelajari patogenesis molekuler penyakit.

Temuan mereka, yang diterbitkan dalam edisi 12 November 2010, Cell, mengungkapkan cacat seluler penyakit-spesifik, seperti hubungan fungsional yang lebih sedikit antara neuron Rett, dan menunjukkan bahwa gejala ini reversibel, meningkatkan harapan bahwa, suatu hari, autisme mungkin berubah menjadi kondisi yang dapat diobati.

"Penyakit Mental dan terutama autisme masih membawa stigma pengasuhan anak yang buruk," kata penulis utama Alysson Muotri, Ph.D., asisten profesor di Departemen Molekuler dan Seluler Kedokteran di University of California, San Diego School of Medicine. "Kami menunjukkan dengan sangat jelas bahwa autisme adalah penyakit biologis yang disebabkan oleh cacat langsung mempengaruhi perkembangan sel-sel otak."

sindrom Rett adalah yang paling fisik penghentian gangguan spektrum autisme. Terutama mempengaruhi perempuan, gejala-gejala sindrom Rett sering menjadi jelas hanya setelah mereka belajar berjalan dan mengucapkan beberapa kata. Kemudian, pengembangan yang tampaknya normal melambat dan akhirnya regresi bayi, ucapan kehilangan dan keterampilan motorik, mengembangkan gerakan stereotip dan karakteristik autis.

Hampir semua kasus penyakit ini disebabkan oleh mutasi tunggal pada gen MeCP2, yang terlibat dalam regulasi ekspresi gen global, sehingga sejumlah gejala yang dapat bervariasi secara luas di keparahan mereka.

"Rett syndrome kadang-kadang dianggap sebagai 'Rosetta Stone' yang dapat membantu kita untuk memahami perkembangan neurologis gangguan lain karena saham hubungan genetik dengan kondisi lain seperti autisme dan skizofrenia," kata pertama penulis Carol Marchetto, Ph.D., seorang peneliti postdoctoral di Laboratorium Genetika di Institut Salk.

Di masa lalu, para ilmuwan telah terbatas untuk mempelajari otak orang dengan gangguan spektrum autistik melalui teknologi pencitraan atau jaringan otak postmortem. Sekarang, kemampuan untuk memperoleh sel iPS dari sel kulit pasien, yang dapat didorong untuk berkembang menjadi jenis sel yang rusak oleh penyakit ini memberikan para ilmuwan pandangan autisme belum pernah terjadi sebelumnya.

"Sangat menakjubkan bahwa kita dapat menyimpulkan penyakit kejiwaan dalam Petri Dish," kata penulis utama Fred Gage, Ph.D., seorang profesor di Salk's Laboratorium Genetika dan pemegang Vi dan John Adler Ketua untuk Penelitian Usia -neurodegeneratif Penyakit Istimewa. "Menjadi neuron dapat belajar Rett di sebuah piring memungkinkan kita untuk mengidentifikasi perubahan halus dalam fungsi sirkuit neuron yang kita tidak pernah memiliki akses ke sebelumnya."

Marchetto dimulai dengan biopsi kulit diambil dari empat pasien tercatat empat mutasi yang berbeda pada gen MeCP2 dan kontrol sehat. Dengan memperlihatkan sel-sel kulit empat faktor pemrograman, dia berbalik jam, memicu sel untuk melihat dan bertindak seperti sel-sel batang embrio. Dikenal saat ini sebagai akibat sel-sel induk berpotensi majemuk, sel-sel yang diturunkan Rett dibedakan dari rekan-rekan normal mereka.

Hanya setelah dia sabar membujuk sel iPS untuk berkembang menjadi sepenuhnya berfungsi neuron - sebuah proses yang dapat berlangsung hingga beberapa bulan - bahwa ia mampu melihat perbedaan antara keduanya. Neuron membawa mutasi MeCP2 memiliki tubuh sel kecil, berkurangnya jumlah sinapsis dan dendrit duri, struktur khusus yang memungkinkan komunikasi sel-sel, serta cacat electrophysical, menunjukkan bahwa hal-hal yang salah mulai awal pembangunan.

Karena faktor pertumbuhan seperti insulin 1 (IGF-1) - suatu hormon yang, antara lain, memiliki peran dalam mengatur pertumbuhan sel dan perkembangan saraf - mampu membalikkan beberapa gejala sindrom Rett dalam model mouse penyakit, para peneliti Salk menguji apakah IGF-1 bisa mengembalikan fungsi yang tepat untuk neuron Rett manusia tumbuh dalam budaya.

"IGF-1 perlakuan meningkatkan jumlah sinaps dan duri reverting fenotip neuron lebih dekat dengan normal," kata Gage. "Hal ini menunjukkan bahwa fenotipe autistik tidak permanen dan bisa, setidaknya sebagian, reversibel."

Muotri sangat gembira tentang prospek mencari pengobatan obat untuk sindrom Rett dan bentuk lain dari autis: "Kami sekarang tahu bahwa kita dapat menggunakan sel iPS penyakit-spesifik untuk menciptakan gangguan mental dan mulai mencari obat baru berdasarkan cacat molekul terukur. "

Peneliti yang juga memberikan kontribusi untuk bekerja termasuk Cassiano Carromeu dan Allan Acab di Departemen of Pediatrics / Cellular & Molecular Medicine di University of California, San Diego, Diana Yu dan Yangling Mu di Laboratorium Genetika di Salk Institute for Biological Studies, Gene Yeo di School of Medicine di University of California, San Diego, serta Chen Gong di Departemen Biologi di Pennsylvania State University.

Karya ini didukung oleh Yayasan Emerald Award Young Investigator, National Institutes of Health melalui Direktur NIH Innovator Award Program Baru, California Institute untuk Regenerative Medicine, Dana Lookout dan Yayasan Picower.

Catatan Editor: Artikel ini tidak dimaksudkan untuk memberikan nasihat medis, diagnosis atau perawatan.