Οι ανωμαλίες σε έναν τύπο εγκεφαλικών κυττάρων που ονομάζονται αστροκύτταρα μπορεί να διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στην πρόκληση ορισμένων συμπτωμάτων συμπεριφοράς διαταραχών του φάσματος του αυτισμού, σύμφωνα με μια προκλινική μελέτη από τους ερευνητές της Weill Cornell Medicine. Για τη μελέτη, που δημοσιεύτηκε την 1η Απριλίου στο Molecular Psychiatry, η ανώτερη συγγραφέας Dr. Dilek Colak, επίκουρη καθηγήτρια νευροεπιστήμης στο Feil Family Brain and Mind Research Institute στο Weill Cornell Medicine, και οι συνάδελφοί της ανέπτυξαν αστροκύτταρα από βλαστοκύτταρα που προέρχονται από ασθενείς με αυτισμό. και τα μεταφύτευσαν σε υγιή νεογέννητα ποντίκια.
Διαπίστωσαν ότι μετά τη μεταμόσχευση, τα ποντίκια ανέπτυξαν επαναλαμβανόμενες συμπεριφορές, χαρακτηριστικό σύμπτωμα των διαταραχών του φάσματος του αυτισμού (ΔΑΦ), αλλά δεν ανέπτυξαν τα κοινωνικά ελλείμματα που σχετίζονται με τη νόσο. Τα ποντίκια ανέπτυξαν επίσης ελλείμματα μνήμης, τα οποία παρατηρούνται συνήθως στη ΔΑΦ, αλλά δεν αποτελούν βασικό χαρακτηριστικό της νόσου. “Η μελέτη μας δείχνει ότι οι ανωμαλίες των αστροκυττάρων μπορεί να συμβάλλουν στην εμφάνιση και την εξέλιξη των διαταραχών του φάσματος του αυτισμού”, δήλωσε ο Δρ. Colak, ο οποίος είναι επίσης επίκουρος καθηγητής νευροεπιστήμης στην παιδιατρική και μέλος του Ινστιτούτου Drukier για την Παιδική Υγεία. “Οι ανωμαλίες των αστροκυττάρων μπορεί να ευθύνονται για επαναλαμβανόμενες συμπεριφορές ή ελλείμματα μνήμης, αλλά όχι άλλα συμπτώματα όπως δυσκολίες με τις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις”.
Οι περισσότερες μελέτες για τις διαταραχές του φάσματος του αυτισμού έχουν επικεντρωθεί στον ρόλο των νευρώνων, ενός τύπου εγκεφαλικών κυττάρων που αναμεταδίδουν πληροφορίες στον εγκέφαλο. Αλλά άλλα εγκεφαλικά κύτταρα, που ονομάζονται αστροκύτταρα, βοηθούν στη ρύθμιση της συμπεριφοράς των νευρώνων και των συνδέσεων μεταξύ τους. Γενετικές μεταλλάξεις που συνδέονται με διαταραχές του φάσματος του αυτισμού είναι πιθανό να επηρεάσουν διαφορετικούς τύπους κυττάρων στον εγκέφαλο, είπε ο Δρ Colak. Οι μεταθανάτιες μελέτες είχαν ήδη αποκαλύψει ανωμαλίες στα αστροκύτταρα στον εγκέφαλο ασθενών με διαταραχές του φάσματος του αυτισμού. “Δεν γνωρίζαμε αν αυτές οι ανωμαλίες των αστροκυττάρων συνέβαλαν στην ανάπτυξη της νόσου ή εάν οι ανωμαλίες είναι αποτέλεσμα ασθένειας”, είπε ο Δρ. Colak.
Για να προσδιορίσει εάν τα αστροκύτταρα ενδέχεται να εμπλέκονται νωρίς στη νόσο, η ομάδα έλαβε βλαστοκύτταρα που προέρχονται από ασθενείς με διαταραχές του φάσματος του αυτισμού, τα ώθησε να εξελιχθούν σε αστροκύτταρα στο εργαστήριο και τα μεταμόσχευσαν στον εγκέφαλο κατά τα άλλα υγιών νεογέννητων ποντικών. Χρησιμοποιώντας μια μικροσκοπική τεχνική που ονομάζεται απεικόνιση δύο φωτονίων, παρατήρησαν υπερβολική σηματοδότηση ασβεστίου στα μεταμοσχευμένα ανθρώπινα αστροκύτταρα στον εγκέφαλο ποντικών, εξήγησε ο συν-επικεφαλής συγγραφέας Δρ. Ben Huang, εκπαιδευτής νευροεπιστήμης στην ψυχιατρική στο Weill Cornell Medicine.
“Ήταν εκπληκτικό να βλέπεις αυτά τα ανθρώπινα αστροκύτταρα να ανταποκρίνονται σε αλλαγές συμπεριφοράς σε ενεργά ποντίκια”, είπε ο Δρ Χουάνγκ. “Πιστεύουμε ότι είμαστε οι πρώτοι που καταγράφουμε τη δραστηριότητα των μεταμοσχευμένων ανθρώπινων αστροκυττάρων με αυτόν τον τρόπο”. Για να προσδιορίσει εάν η αυξημένη σηματοδότηση ασβεστίου προκαλούσε τα συμπτώματα συμπεριφοράς των ποντικών, η ομάδα μόλυναν αστροκύτταρα που αναπτύχθηκαν από βλαστοκύτταρα ασθενών με ASD στο εργαστήριο με έναν ιό που φέρει ένα θραύσμα RNA σχεδιασμένο να μειώνει τη σηματοδότηση ασβεστίου σε φυσιολογικά επίπεδα. Όταν μεταμόσχευσαν αυτά τα αστροκύτταρα στα ποντίκια, τα ζώα δεν παρουσίασαν προβλήματα μνήμης.
“Οι μελλοντικές θεραπείες για τον αυτισμό θα μπορούσαν να εκμεταλλευτούν αυτό το εύρημα χρησιμοποιώντας γενετικά εργαλεία για να περιορίσουν τις ακραίες διακυμάνσεις του ασβεστίου μέσα στα αστροκύτταρα”, δήλωσε η συν-επικεφαλής συγγραφέας Μέγκαν Άλεν, μεταδιδακτορική συνεργάτιδα στις νευροεπιστήμες στο Ινστιτούτο Έρευνας Εγκεφάλου και Νου της οικογένειας Feil στο Weill Cornell Medicine. Οι ανακαλύψεις μπορεί επίσης να έχουν σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση και τη θεραπεία άλλων νευροψυχιατρικών ασθενειών όπως η σχιζοφρένεια που περιλαμβάνουν επίσης ελλείμματα μνήμης, είπε ο Δρ Colak. “Είναι σημαντικό να προσδιοριστούν οι ρόλοι συγκεκριμένων τύπων εγκεφαλικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των αστροκυττάρων, σε νευροαναπτυξιακές και νευροψυχιατρικές ασθένειες”, είπε.