Autisme is een neurologische aandoening die onderzoekers nu herleiden tot prenatale ontwikkeling, ook al wordt de aandoening pas op de leeftijd van 18 maanden gediagnosticeerd. Een nieuwe studie toont nu in menselijke hersencellen aan dat de atypische ontwikkeling begint in de allereerste stadia van de hersenorganisatie, op het niveau van individuele hersencellen.
De studie van wetenschappers van King’s College London en Cambridge University, UK, verschijnt in Biological Psychiatry, gepubliceerd door Elsevier.
Deepak Srivastava, PhD, van het MRC Center for Neurodevelopmental Disorders en Department of Basic and Clinical Neuroscience aan King’s College London, die de studie begeleidde, zei: “ In deze studie gebruikten we geïnduceerde pluripotente stamcellen, of iPSC’s, om vroege hersenontwikkeling te modelleren. . Onze bevindingen geven aan dat hersencellen van autistische mensen zich anders ontwikkelen dan die van typische individuen. ”
De onderzoekers isoleerden haarmonsters van negen autistische mensen en zes typische mensen. Door de cellen te behandelen met een reeks groeifactoren, waren de wetenschappers in staat de haarcellen aan te drijven om zenuwcellen of neuronen te worden – net zoals die in de cortex of de middenhersenen. iPSC’s behouden de genetische identiteit van de persoon van wie ze afkomstig zijn en de cellen beginnen hun ontwikkeling opnieuw zoals het zou zijn gebeurd in de baarmoeder, waardoor ze een venster bieden op de hersenontwikkeling van die persoon.
Dwaipayan Adhya, PhD, een moleculair bioloog bij het Autism Research Centre in Cambridge en de afdeling Basic and Clinical Neuroscience van King’s College London, zei: “Het gebruik van iPSC’s uit haarmonsters is de meest ethische manier om de vroege hersenontwikkeling bij autistische mensen te bestuderen. gaat voorbij aan de noodzaak van dieronderzoek, het is niet-invasief en het vereist gewoon een enkel haar- of huidmonster van een persoon. ”
In verschillende stadia onderzochten de auteurs het uiterlijk van de ontwikkelende cellen en bepaalden ze hun RNA om te zien welke genen de cellen tot expressie brachten.
Op dag 9 vormden zich ontwikkelende neuronen van typische mensen ‘neurale rozetten’, een ingewikkelde, paardebloemachtige vorm die wijst op typisch ontwikkelende neuronen. Cellen van autistische mensen vormden kleinere rozetten of helemaal geen rozetten. En belangrijke ontwikkelingsgenen kwamen op lagere niveaus tot expressie in cellen van autistische mensen.
Op dag 21 en 35 verschilden de cellen van typische en autistische mensen aanzienlijk op een aantal manieren, wat suggereert dat de samenstelling van neuronen in de cortex verschilt in de autistische en typisch ontwikkelende hersenen.
John Krystal, PhD, hoofdredacteur van biologische psychiatrie, zei over de bevindingen: “De opkomst van verschillen die verband houden met autisme in deze zenuwcellen toont aan dat deze verschillen al heel vroeg in het leven optreden.”
In tegenstelling tot de verschillen die worden gezien in corticale neuronen, vertoonden cellen die zich als middenhersenen-neuronen wilden ontwikkelen – een hersengebied dat niet betrokken is bij autismestoornissen – slechts verwaarloosbare verschillen tussen typische en autistische mensen.
“Het gebruik van iPSC’s stelt ons in staat om nauwkeuriger de verschillen te onderzoeken in het lot van cellen en genpaden die voorkomen in neurale cellen van autistische en typische individuen. Deze bevindingen zullen hopelijk bijdragen aan ons begrip van waarom er zo’n diversiteit is in de ontwikkeling van de hersenen,” zei Dr. Srivastava.
Simon Baron-Cohen, PhD, directeur van het Autism Research Center in Cambridge, die de studie mede leidde, voegde eraan toe: ‘Sommige mensen zijn misschien bezorgd dat fundamenteel onderzoek naar verschillen in de autistische en typische hersenen prenataal bedoeld is om’ ” autisme uitroeien of ‘genezen’. Dit is niet onze motivatie, en we zijn uitgesproken in onze waarden bij het opkomen tegen eugenetica en het waarderen van neurodiversiteit. Dergelijke onderzoeken zullen leiden tot een beter begrip van de hersenontwikkeling bij zowel autistische als typische individuen. ”
“De hersenen waren de ultieme zwarte doos. Hier hebben de auteurs zenuwcellen gebruikt die zijn afgeleid van perifere stamcellen om in deze doos te gluren. Deze belangrijke studie suggereert dat dit mogelijk is en verdiept ons begrip van autisme”, voegde Dr. Krystal toe. .