Nτοπαμίνη: Ποιος είναι ο ρόλος της στον αυτισμό

Η μελέτη διερευνά πώς οι αλλαγές στη νευροδιαβίβαση της ντοπαμίνης στον εγκέφαλο, συμβάλλουν στα συμπεριφορικά συμπτώματα του αυτισμού.

Ο αυτισμός διαγιγνώσκεται με βάση συμπεριφορές που ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό από άτομο σε άτομο, και συχνά επικαλύπτονται με άλλες καταστάσεις, καθιστώντας δύσκολη την ακριβή διάγνωση.

Η μελέτη επικεντρώνεται σε ένα μοντέλο ποντικού για την διαταραχή του φάσματος του αυτισμού με αυξημένα επίπεδα του ευκαρυωτικού παράγοντα έναρξης της πρωτεϊνοσύνθεσης 4E (eIF4E), μιας πρωτεΐνης που διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη διαδικασία μετάφρασης της γενετικής πληροφορίας σε πρωτεΐνες.

«Η μελέτη μας δείχνει ότι τα ποντίκια με ένα γονίδιο κινδύνου αυτισμού, το eIF4E, έχουν μειωμένη απελευθέρωση ντοπαμίνης, ενός χημικού αγγελιοφόρου (ή νευροδιαβιβαστή) που είναι σημαντικός για τα κίνητρα, τη μάθηση και την κίνηση», λέει η Emanuela Santini, κύρια ερευνήτρια στο τμήμα νευροεπιστημών και συγγραφέας της μελέτης.

Χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνικές όπως η οπτογενετική, η οποία χρησιμοποιεί φως για τον έλεγχο συγκεκριμένων εγκεφαλικών κυκλωμάτων, οι ερευνητές εντόπισαν το πρόβλημα στη μειωμένη ενεργοποίηση των νικοτινικών υποδοχέων της ακετυλοχολίνης, έναν άλλο νευροδιαβιβαστή σημαντικό για τη λήψη αποφάσεων.

Η μελέτη συμβάλλει στην κατανόηση της νευροβιολογικής βάσης των συμπεριφορικών δυσκολιών, ένα κοινό πρόβλημα στον αυτισμό. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα εγκεφαλικά κυκλώματα και η νευρωνική επικοινωνία μεταβάλλονται στον αυτισμό είναι ζωτικής σημασίας.

«Τα ευρήματά μας αποκαλύπτουν ότι τα βασικά γάγγλια -ένα εγκεφαλικό κύκλωμα που ρυθμίζει την προσαρμοστική συμπεριφορά και τις κινητικές λειτουργίες- επηρεάζονται στον αυτισμό, καθώς διαταράσσεται ο τρόπος που συνεργάζονται η ντοπαμίνη και η ακετυλοχολίνη», λέει η Santini.

Τα ευρήματα αυτά παρέχουν πληροφορίες για τους εγκεφαλικούς μηχανισμούς που κρύβονται πίσω από τις συμπεριφορικές δυσκολίες στον αυτισμό, βοηθώντας ενδεχομένως μελλοντικές διαγνωστικές προσεγγίσεις.

Ολοκληρωμένη προσέγγιση

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ολοκληρωμένη προσέγγιση, συνδυάζοντας γενετική, ανάλυση συμπεριφοράς, φυσιολογία συνάψεων και τεχνικές απεικόνισης. Μέτρησαν την απελευθέρωση ντοπαμίνης σε ποντίκια με μετάλλαξη στο γονίδιο eIF4E, το οποίο είναι σημαντικό για τη δημιουργία νέων πρωτεϊνών. Οι μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο έχουν συνδεθεί με αυτισμό σε ασθενείς. Τα ποντίκια αυτά έχουν συμπεριφορές που μοιάζουν με αυτισμό, όπως δυσκολία προσαρμογής στις αλλαγές, επαναλαμβανόμενες ενέργειες και κοινωνικές δυσκολίες, γεγονός που τα καθιστά πολύτιμο μοντέλο για τη μελέτη του αυτισμού.

«Χρησιμοποιήσαμε οπτογενετική για να κατανοήσουμε γιατί η απελευθέρωση ντοπαμίνης μειώθηκε στα ποντίκια με διαταραχή φάσματος του αυτισμού. Ενεργοποιήσαμε νευρώνες ντοπαμίνης ή ακετυλοχολίνης και διαπιστώσαμε ότι η απελευθέρωση ντοπαμίνης που προκαλείται από νευρώνες ακετυλοχολίνης ήταν μειωμένη», εξηγεί ο Anders Borgkvist, ερευνητής και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Στη συνέχεια οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τεχνικές απεικόνισης για να μετρήσουν τα επίπεδα ακετυλοχολίνης και την εισροή ασβεστίου. Το ασβέστιο είναι απαραίτητο για την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών. Στα ποντίκια με eIF4E, η πρόσδεση της ακετυλοχολίνης στους άξονες της ντοπαμίνης ήταν μειωμένη, οδηγώντας σε λιγότερη εισροή ασβεστίου. Η αύξηση του ασβεστίου αποκατέστησε την απελευθέρωση ντοπαμίνης, γεγονός που δείχνει ότι το πρόβλημα έγκειται στη λειτουργία των νικοτινικών υποδοχέων.

«Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι τα προβλήματα συμπεριφοράς στον αυτισμό, προκύπτουν από ελλείμματα στην επικοινωνία μεταξύ ντοπαμίνης και ακετυλοχολίνης στα βασικά γάγγλια. Θα συνεχίσουμε να διερευνούμε πώς αυτό επηρεάζει άλλα μέρη του εγκεφάλου. Αυτό ενισχύει την κατανόησή μας για τη διαταραχή στο φάσμα του αυτισμού, αλλά ανοίγει και τον δρόμο σε καινοτόμες θεραπευτικές προσεγγίσεις που θα μπορούσαν να βελτιώσουν σημαντικά τη ζωή όσων πάσχουν από τη διαταραχή», καταλήγουν οι ερευνητές.

Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell Reports.