Autisme gaat gepaard met zinkgebrek in de vroege ontwikkeling

Onderzoekers hebben een mechanistisch verband ontdekt tussen zink, autisme risico genen en abnormale neuronale verbindingen geassocieerd met autisme.

De verschijning van autisme bij kinderen is niet alleen gekoppeld aan genen coderende synaptische eiwitten - onder andere - maar ook aan zinktekort. Hoewel het onduidelijk is of tekort aan zink bijdraagt tot autisme, hebben wetenschappers nu in detail een mogelijke mechanistische link gedefinieerd. Hun onderzoek laat zien hoe zink de verbindingen of 'synapsen' tussen hersencellen vormt in het begin van de ontwikkeling, via een complexe moleculaire machine gecodeerd door autisme risico genen.

Gepubliceerd in Frontiers in Molecular Neuroscience, ondersteunen de bevindingen niet direct de zinksuppletie voor de preventie van autisme, maar breidt ons begrip van zijn onderliggende ontwikkelingsafwijkingen uit naar een uiteindelijke behandeling.

Zink en autisme risico genen

"Autisme wordt geassocieerd met specifieke varianten van genen die betrokken zijn bij de vorming, rijping en stabilisatie van synapsen tijdens het begin van de ontwikkeling, "zegt senior-auteur Dr. Sally Kim van Stanford University School of Medicine.

"Onze bevindingen verbinden zinkniveaus in neuronen - via interacties met de eiwitten gecodeerd door deze genen - met de ontwikkeling van autisme. "

Kim en collega's ontdekten dat wanneer een signaal wordt overgedragen via een synaps, zink het doelneuron binnenkomt waar het twee eiwitten, Shank2 en Shank3, kan binden. Deze eiwitten veroorzaken op hun beurt veranderingen in de samenstelling en functie ('rijping') van aangrenzende signaalreceptoren, 'AMPARs', op het oppervlak van het neuron bij de synaps.

Een mechanistische link

Via een elegante reeks experimenten beschrijft de studie het mechanisme van door zink-Shank gemedieerde AMPAR-rijping bij het ontwikkelen van synapsen.

"Bij het ontwikkelen van rattenneuronen ontdekten we dat Schacht 2 en 3 accumuleren bij synapsen parallel met een overgang naar rijpe AMPAR's. Extra zink toevoegen versnelde de switch - maar niet toen we de accumulatie van Schacht 2 of 3 reduceerden ", legt hoofdauteur Dr. Huong Ha uit.

"Bovendien laat ons onderzoek op mechanistische wijze zien hoe Shank2 en 3 samenwerken met zink om AMPAR-rijping te reguleren, een belangrijke ontwikkelingsstap. "

Met andere woorden, zink schept de eigenschappen voor het ontwikkelen van synapsen via Shank eiwitten.

"Dit suggereert dat een gebrek aan zink tijdens de vroege ontwikkeling zou kunnen bijdragen aan autisme door verminderde synaptische rijping en neuronale circuitvorming ", concludeert co-senior auteur Professor John Huguenard, van Stanford University School of Medicine.

"Het begrijpen van de interactie tussen zink en Shank-eiwitten zou kunnen leiden tot diagnostische, behandelings- en preventiestrategieŽn voor autisme."

Zullen de zinksupplementen autisme helpen voorkomen?

"Momenteel zijn er geen gecontroleerde onderzoeken naar autisme risico's met zink suppletie bij zwangere vrouwen of baby's. We kunnen echt geen conclusies of aanbevelingen voor zinksuppletie maken op dit punt, maar experimenteel werk op autisme modellen gepubliceerd in Frontiers Research Topic is beloftevol" zegt co-senior auteur Professor Craig Garner van het Duitse Centrum voor Neurodegeneratie Ziekten.

Te veel zink nemen vermindert de hoeveelheid koper dat het lichaam kan opnemen, wat kan leiden tot bloedarmoede en verzwakking van de botten. Verder zinktekort betekent niet noodzakelijk een voedingsdeficiŽntie - en zou in plaats daarvan bijvoorbeeld problemen kunnen veroorzaken met absorptie in de darmen.

"Niettemin bieden onze bevindingen een nieuw mechanisme voor het begrip hoe zinkdeficiŽntie - of verstoorde werking van zink in neuronen - zou kunnen bijdragen aan autisme, "voegt Garner eraan toe.

Vertaling: Andre Teirlinck



Steun ook ons kenniswerk, winkel eens in de Leefbewust winkel



Naar het overige nieuws van vandaag