Sümeyra Ildız
İçindekiler
Özet
Otizmli çocukların bir beyin proteinini kodlayan novo gen mutasyonu, farelerin beyinlerine yerleştirildi. Bu fareler, sonrasında insan otizm spektrum bozukluğunda (ASD) görülenlere yakından benzeyen spesifik hareketlerde şiddetli değişiklik göstermiştir.
Çalışma
Birmingham’da Alabama Üniversitesinde cerrahi profesörü Ph.D. Aurelio Galli “Klinik Araştırmalar Dergisinde yayınlanan bir çalışmadan elde edilen bu ana bulgu ‘ASD de gözlemlenen değişmiş davranışların ve dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğunun (ADHD) bir kısmı için, en azından hastaların bir alt grubunda, potansiyel bir mekanik destek için heyecan verici olasılık sunmaktadır.’” dedi.
Araştırma, Vanderbilt Üniversitesinde nörobiyolog ve dekan olan, eş yazarlar Galli ve Mark Wallace tarafından yürütüldü.
Çalışılan beyin proteini, dopamin taşıyıcı ya da DAT’tır. Belirli beyin nöronları, nörotransmitter dopamini aksonlarının ucundan serbest bırakır. Dopamin, bu akson ve komşu bir nöron arasındaki bağlantıyı veya sinapsı geçerek, o alıcı nöronda bir yanıtı tetikler. Aktarıcı nöronun hücre zarında bulunan DAT’ın, dopamini geri alma işlevi vardır; salınmış dopamini sinapstan aktarıcı nörona geri pompalar böylece alıcı nöronun yanıtını sonlandırır.
DAT
Beynin striatum adı verilen bir bölgesinde dopamin sistemini içeren beyin aktivitesi, motor aktivitesinin, motivasyonun, dikkat ve ödül işleminin kritik bir düzenleyicisidir. Dopamin sisteminin kritik beyin fonksiyonlarındaki ayrılmaz rolü göz önüne alındığında, bu nörotransmitter sisteminin bozukluğunun, Parkinson hastalığı; eroin, kokain, hız, nikotin ve diğer ilaçlarla madde bağımlılığı; bipolar bozukluğu; ADHD ve son olarak ASD’yi içeren nöropsikiyatrik bozuklukları kapsadığına hiç şüphe yoktur.
Galli, Wallace ve meslektaşları, ASD’li bir çocukta bulunan insan DAT proteini için gende bir mutasyon çalıştılar. Bu mutasyon, treoninden metiyonine bir değişiklik olan DAT’ın amino asit 356’sında bir yer değiştirme oluşturur ve böylece mutant DAT, DAT T356M olarak adlandırılır.
Galli ve Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesinde bir Ph. D. profesör olan Eric Gouaux tarafından yürütülen önceki bir çalışma, meyve sineğinde DAT’ı mutant hale getirdi, DAT T356M, artan lokomotor aktivitesinde anormal davranışlar, korku, tekrarlama aktivitesi ve değiştirilmiş sosyal etkileşim üretti ve otizm bozulmalarını anımsattı. Bakteriyel çalışmalar, DAT T356M’nin normal DAT ile karşılaştırıldığında tersten çevrildiğini göstermiştir, böylece DAT T356M anormal olarak dopamini hücre içi yerine hücre dışına pompalar.
Şimdi Galli, Wallace ve M.D./Ph.D. öğrencisi Gabrialle Dicarlo, memeli beyninde DAT T356M’nin ilk çalışmasını bildirdiler.
DAT T356M genin iki kopyası ile homozigot olan fareler, insanda ASD ve ADHD davranışlarına benzetilen davranışlarda ciddi değişikler ve beyin fizyolojinde önemli değişimler gösterdi. ADHD ASD’nin yaygın bir eş zamanlı hastalığıdır. Buna karşılık, DAT T356M gen mutasyonunun sadece bir kopyasına sahip farelerde, normal farelere kıyasla değişiklikler görülmedi.
Deneyler
DAT T356M’li fareler sosyal etkileşimde kayıp, sosyal egemenlikte kayıp ve azalmış mermer gömme, araştırma istekleri tarafından motive edilen laboratuvar fareleri doğuştan gelen bir davranış gösterdi. DAT T356M’li fareler tekrarlayan yetiştirme davranışı ve tekrarlayan davranışa eğilim eğilimi ile bağlantılı dönen bir çubukta nasıl dengede kalacağını öğrendiğini gösterdi.
DAT T356M’li fareleri ayrıca artan spontan lokomotor aktivitesi ile ölçüldüğü gibi hiperaktivite gösterdi. Önemli ölçüde, fareler DAT aktivitesini engelleyen iki farlı bileşik ile uyarıldığında hiperaktif davranışları azalmış. Galli, “Gelecekteki çalışma, DAT’ın blokajının DAT T356M’li hayvanlarda gözlenen daha kompleks davranış değişimlerini ortadan kaldırabileceğini mi yoksa hafifletip hafifletmediğini belirlemeyi amaçlamalıdır.” dedi.
Değişen sosyal davranış ve aktivite, DAT T356M’li farelerin beyninde değiştirilmiş nörotransmitter sinyal aktivitesine bağlantılıydı. Fizyolojik düzeyde, araştırmacılar bozulmuş striatal dopamin nörotransmisyonu ve boşluk buldular.
Galli, Wallance ve eş yazarlar çalışmada, “Otizm bağlantılı dopamin taşıyan mutasyon, strial dopamin nörotransmisyonunu ve dopamine bağlı davranışları değiştirir.” Gabriella E. DiCarlo, Fiona E. Harrison ve Klye E. Bundschuh-Vanderbilt Üniversitesi; Jennt I. Aguilar ve Heinrich J. G. Matthies-UAB Tıp Fakültesi Cerrahi Anabilim Dalı; Alyssa West ve Parastoo Hashemi-Güney Carolina Üniversitesi; Freja Herborg, Mattias Rickhag ve Ulrik Gether-Kopenhag Üniversitesi/Danimarka; Hao Chen, DRI Biosciences Şirketi/Frederick,Maryland.
Destek, Ulusal Sağlık Enstitülerinden DA038058, DA35263, MH115535, MH114316, MH106563 and GM007347.
Kaynaklar:
- Gabriella E. DiCarlo, Jenny I. Aguilar, Heinrich J. G. Matthies, Fiona E. Harrison, Kyle E. Bundschuh, Alyssa West, Parastoo Hashemi, Freja Herborg, Mattias Rickhag, Hao Chen, Ulrik Gether, Mark T. Wallace, Aurelio Galli. Autism-linked dopamine transporter mutation alters striatal dopamine neurotransmission and dopamine-dependent behaviors. Journal of Clinical Investigation, 2019; DOI: 10.1172/JCI127411
- https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190723182249.htm
Görsel Kaynak: https://www.bangkokpost.com/life/social-and-lifestyle/320391/brain-protein-mutation-linked-to-autism-research
Editör: Elif Berfin KORGAN