Downov syndróm: Čo spôsobuje mentálne deficity?

11

Rôzne génové skupiny ovplyvňujú pamäť a rozhodovanie

Vážna genetická vada: Ľudia s Downovým syndrómom majú často problémy s pamäťou a rozhodovaním. Vedci teraz zistili, ktoré oblasti na chromozóme 21 by mohli byť za to zodpovedné.  Experimenty s myšami naznačujú, že na rozdiel od všeobecného presvedčenia nie sú kognitívne symptómy spôsobené jediným génom alebo skupinou génov. Namiesto toho sa zdá, že rôzne gény a mozgové obvody sú zapojené do rôznych deficitov.

Jedno z 800 detí na celom svete sa narodilo s Downovým syndrómom. Tento genetický defekt, známy tiež ako trizómia 21, vzniká v dôsledku chyby v delení buniek. Namiesto 23 párov chromozómov ako zvyčajne obsahujú postihnuté bunky ďalší nosič genetickej informácie: Celý chromozóm 21 nie je duplikovaný, ale je k dispozícii celkom alebo čiastočne v troch vyhotoveniach.

To vedie k fyzickým poruchám a kognitívnym nedostatkom. Problémy s učením a pamäťou sú typické. Plánovanie vecí alebo prijímanie rozhodnutí je pre postihnutých často veľkou výzvou. Lekári predpokladajú, že nadmerná expresia jednotlivých génov v chromozóme 21 je zodpovedná za tieto mentálne deficity. Zameriava sa tu na gén DYRK1A – dôležitý regulátor diferenciácie nervových buniek.

Pohľad na gény

Na štúdium úlohy tohto a ďalších génov pri kognitívnom poškodení pacientov s Downovým syndrómom vedci, ktorých vedie Pishan Chang z University College London, teraz uskutočnili experimenty na myšiach. Hlodavce tiež majú gény ľudského chromozómu 21 – sú však rozdelené medzi tri chromozómy 16, 10 a 17.

Vedci pre svoju štúdiu modifikovali svoje experimentálne myši tak, aby zodpovedajúce génové skupiny boli prítomné v troch vyhotoveniach na jednom z týchto chromozómov. Výsledkom boli zvieratá, z ktorých každé malo rôzne varianty čiastočnej trizómie. Ako by tieto myši vykonávali v navigačných testoch, ktoré testovali ich pamäť a schopnosť rozhodovania? A vyskytli by sa nejaké abnormality v mozgovej aktivite?

Abnormálne mozgové signály

Výsledky odhalili, že myši, ktoré mali ďalšiu kópiu rezov DNA zodpovedajúcich génom ľudskej trizómie 21 na chromozóme 10, vykazovali v teste jasné deficity pamäte. Mozgové signály tiež vykazovali nepravidelnosti v častiach svojho hipokampu, ako ukazujú merania elektroencefalografiou (EEG). Hippocampus sa považuje za ústrednú štruktúru na učenie a pamäť.

Myši s príliš veľkým počtom génov na chromozóme 16 mali tiež problémy s navigačným testom – ale iného druhu ako ich rovesníci. Ako vedci tvrdia, tieto zvieratá sa pri skúškach rozhodli dlhšie. Možné vysvetlenie bolo preukázané mozgovými signálmi: Zdá sa, že komunikácia medzi hippocampom a prefrontálnou kôrou bola u postihnutých hlodavcov narušená. Ten je okrem iného zodpovedný za rozhodnutia.

Prekvapivé výsledky

Zaujímavé tiež: Podľa výskumného tímu boli abnormality u myší so zmeneným chromozómom 16 nezávislé od expresie génu DYRK1A, ktorý sa predtým považoval za zásadne zodpovedný za duševné deficity pri Downovom syndróme. Oproti tomu myši s ďalšími génovými skupinami na svojom chromozóme 17 v experimente vykonávali rovnako ako geneticky nemodifikované kontrolné zvieratá v experimente.

Celkovo sú tieto výsledky skutočným prekvapením, ako vysvetľuje Chengov kolega Matthew Walker: „Hypotéza sa doteraz tradične rozšírila tak, že intelektuálne obmedzenia v Downovom syndróme možno pripísať jednému alebo niekoľkým jednotlivým génom. Teraz prvýkrát ukazujeme, že sa zdá, že do týchto kognitívnych problémov je zapojených množstvo rôznych génov. “

„Hodnotné informácie“

Ako zdôrazňujú vedci, prvýkrát môžu byť s poruchami určitých mozgových obvodov a predovšetkým so špecifickými oblasťami ľudského chromozómu 21 spojené rôzne symptómy, ako napríklad nedostatok pamäte alebo rozhodnutia. Teraz je dôležité zistiť, ktoré gény sú zodpovedné za kognitívne a elektrofyziologické zvláštnosti pozorované v experimente.

„Naša štúdia poskytuje cenné informácie o mechanizmoch duševného postihnutia ľudí s Downovým syndrómom. Preto sú tieto deficity pravdepodobne dôsledkom rôznych genetických a funkčných abnormalít v rôznych oblastiach mozgu, “hovorí Chengova kolegyňa Elizabeth Fisher. „To naznačuje, že terapie sa musia zamerať aj na niektoré z týchto abnormalít.“

Stále viac postihnutých ľudí

Porozumenie príčinám javu Downovho syndrómu a jeho prejavov je dôležitejšie ako kedykoľvek predtým. Pretože počet ľudí trpiacich trizómiou 21 neustále rastie. Na jednej strane je to preto, že ženy majú deti neskôr a neskôr. Vek matky sa považuje za kritický rizikový faktor pri Downovom syndróme.

Na druhej strane zohráva dôležitú úlohu aj zvyšujúca sa dĺžka života postihnutých: Stále viac ľudí s Downovým syndrómom dosahuje vďaka starnutiu a starostlivosti o zdravie vysoký vek. Podľa odhadov dnes žije s týmto genetickým defektom šesť miliónov ľudí na celom svete – a vedci vysvetľujú, že tento trend stúpa. (Celí Reports, 2019; doi: 10,1101 / 644849)

Zdroj: University College London

Pridaj komentár

Zadajte svoje údaje, alebo kliknite na ikonu pre prihlásenie:

WordPress.com Logo

Na komentovanie používate váš WordPress.com účet. Odhlásiť sa /  Zmeniť )

Google photo

Na komentovanie používate váš Google účet. Odhlásiť sa /  Zmeniť )

Twitter picture

Na komentovanie používate váš Twitter účet. Odhlásiť sa /  Zmeniť )

Facebook photo

Na komentovanie používate váš Facebook účet. Odhlásiť sa /  Zmeniť )

Connecting to %s

Blogujte na WordPress.com.

Up ↑

%d blogerom sa páči toto: