Как мыши помогают ученым понять механизмы аутизма
Российские ученые обнаружили у лабораторных мышей, используемых для изучения аутизма, изменения в строении мозга и нарушения, связанные с обучением и поведением. Исследование может помочь лучше понять причины идиопатической формы расстройства и найти новые подходы к его терапии.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 15 сентября /Новости науки/. Российские ученые обнаружили у мышей, используемых для изучения идиопатической формы аутизма, изменения строения мозга, связанные с особенностями поведения и обучения. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry.
«Мы провели гистологический анализ гиппокампа мышей линии BTBR и обнаружили серьезные нарушения на клеточном уровне — клеток оказалось значительно меньше по сравнению с гиппокампом обычной мыши. <…> Мы же обнаружили выраженную асимметрию между половинами гиппокампа — правая его часть оказалась достоверно меньше. Помимо этого, выяснилось, что в мозге мышей BTBR нарушен ток спинномозговой жидкости», — рассказал Антон Цыбко.
BTBR — линия лабораторных мышей, которую используют для изучения особенностей, характерных для идиопатической формы расстройства аутистического спектра. У этих животных наблюдаются низкий социальный интерес, повторяющееся поведение, трудности с обучением и переключением между задачами. Также у них могут проявляться тревожность и гиперактивность.
Исследователи установили, что эти особенности поведения сочетаются с комплексом изменений головного мозга. Помимо меньшего числа клеток в гиппокампе, ученые обнаружили выраженную асимметрию между его половинами и нарушение тока спинномозговой жидкости. Также у животных выявили изменения, связанные с нейротрофическим фактором BDNF — белком, участвующим в развитии и работе нервной системы, а также в процессах обучения и памяти.
Сниженная способность к обучению у мышей проявлялась при усложнении задач. У них также было нарушено понимание связи между действием и его результатом. Одним из примеров повторяющегося поведения стал избыточный груминг — продолжительное и тщательное вычищение шерсти.
Поиск возможных подходов к терапии
Отдельное направление работы ученых связано с BDNF. Исследователи вводили зрелую форму этого белка в область фронтальной коры мышей с помощью вирусных конструктов. После эксперимента социальный дефицит у животных заметно снизился и у мышей увеличился интерес, однако на остальные признаки расстройства воздействие не повлияло.
Авторы рассматривают BDNF как возможную мишень для дальнейших исследований терапии аутизма. При этом использованный в эксперименте способ доставки белка связан со сложной нейрохирургической операцией, которая может нести риски для здоровья и вызывать побочные эффекты.
В дальнейшем исследователи намерены искать неинвазивные способы восстановления функции BDNF и выяснить причины молекулярных изменений этого белка. Ученые рассчитывают, что изучение нейротрофических факторов поможет найти связующее звено между различными механизмами развития аутизма и в перспективе сформировать новые методы его исследования и лечения.
«Мы провели гистологический анализ гиппокампа мышей линии BTBR и обнаружили серьезные нарушения на клеточном уровне — клеток оказалось значительно меньше по сравнению с гиппокампом обычной мыши. <…> Мы же обнаружили выраженную асимметрию между половинами гиппокампа — правая его часть оказалась достоверно меньше. Помимо этого, выяснилось, что в мозге мышей BTBR нарушен ток спинномозговой жидкости», — рассказал Антон Цыбко.
BTBR — линия лабораторных мышей, которую используют для изучения особенностей, характерных для идиопатической формы расстройства аутистического спектра. У этих животных наблюдаются низкий социальный интерес, повторяющееся поведение, трудности с обучением и переключением между задачами. Также у них могут проявляться тревожность и гиперактивность.
Исследователи установили, что эти особенности поведения сочетаются с комплексом изменений головного мозга. Помимо меньшего числа клеток в гиппокампе, ученые обнаружили выраженную асимметрию между его половинами и нарушение тока спинномозговой жидкости. Также у животных выявили изменения, связанные с нейротрофическим фактором BDNF — белком, участвующим в развитии и работе нервной системы, а также в процессах обучения и памяти.
Сниженная способность к обучению у мышей проявлялась при усложнении задач. У них также было нарушено понимание связи между действием и его результатом. Одним из примеров повторяющегося поведения стал избыточный груминг — продолжительное и тщательное вычищение шерсти.
Поиск возможных подходов к терапии
Отдельное направление работы ученых связано с BDNF. Исследователи вводили зрелую форму этого белка в область фронтальной коры мышей с помощью вирусных конструктов. После эксперимента социальный дефицит у животных заметно снизился и у мышей увеличился интерес, однако на остальные признаки расстройства воздействие не повлияло.
Авторы рассматривают BDNF как возможную мишень для дальнейших исследований терапии аутизма. При этом использованный в эксперименте способ доставки белка связан со сложной нейрохирургической операцией, которая может нести риски для здоровья и вызывать побочные эффекты.
В дальнейшем исследователи намерены искать неинвазивные способы восстановления функции BDNF и выяснить причины молекулярных изменений этого белка. Ученые рассчитывают, что изучение нейротрофических факторов поможет найти связующее звено между различными механизмами развития аутизма и в перспективе сформировать новые методы его исследования и лечения.
