Аутизм связан с дефицитом цинка в раннем развитии
Новости медицины
Появление аутизма у детей связано не только с генами, кодирующими синаптические белки, среди других, но и с другими проблемами, такими как дефицит цинка. Хотя неясно, влияет ли дефицит цинка на аутизм, ученые теперь подробно определили возможную механистическую связь.
Их исследование показывает, как цинк образует соединения или «синапсы» между клетками мозга, которые образуются во время раннего развития, посредством сложного молекулярного механизма, кодируемого генами риска аутизма. Опубликованные в издании Frontiers in Molecular Neuroscience результаты не поддерживают прямую поддержку добавок цинка для профилактики аутизма, но расширяют наше понимание его основных аномалий развития, к возможному лечению.
«Аутизм связан со специфическими вариантами генов, участвующих в формировании, созревании и стабилизации синапсов во время раннего развития», - говорит старший автор исследования, доктор Салли Ким из Школы медицины Стэнфордского университета.
«Наши результаты связывают уровни цинка в нейронах - через взаимодействия с белками, закодированными этими генами, - к развитию аутизма».
Ученые обнаружили, что когда сигнал передается через синапс, цинк входит в целевой нейрон, где он может связывать два таких белка: Shank2 и Shank3.
Эти белки в свою очередь вызывают изменения в составе и функции («созревание») соседних сигнальных рецепторов, называемых «AMPARs», на поверхности нейрона при синапсе.
Благодаря серии экспериментов в статье описывается механизм опосредованного созревания AMPAR в развивающихся синапсах.
«При изучении нейронов крыс мы обнаружили, что Shank 2 и 3 накапливаются в синапсах параллельно с переключением на зрелые AMPAR. Добавление дополнительного цинка ускорило переключатель, но не тогда, когда мы уменьшили накопление Shank 2 или 3», - объясняют ученые.
«Кроме того, наше исследование показывает, как Shank2 и 3 работают совместно с цинком для регулирования созревания AMPAR, что является ключевым шагом развития».
Другими словами, цинк формирует свойства развивающихся синапсов через белки Shank.
«Это говорит о том, что отсутствие цинка во время раннего развития может способствовать аутизму через нарушение синаптического созревания и формирование нейронной цепи», - заключает автор работы, профессор Джон Гугенард.
«Понимание взаимодействия между цинком и Shank 2 и 3 может поэтому привести к диагностике, лечению и профилактике аутизма».
Смогут ли добавки цинка помочь предотвратить аутизм?
«В настоящее время нет исследований контроля развития риска аутизма с добавлением цинка у беременных женщин или младенцев, поэтому связь все еще отсутствует. Мы действительно не можем делать какие-либо выводы или давать рекомендации по добавлению цинка на данный момент, но экспериментальная работа в моделях аутизма обещает нам это», - отмечает профессор Крейг Гарнер из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний.
Слишком большое количество цинка уменьшает количество меди, которое организм может поглощать, что может привести к анемии и ослаблению костей. Кроме того, дефицит цинка не обязательно означает диетический дефицит - и может привести, например, к проблемам с абсорбцией в кишечнике.
«Тем не менее, наши результаты предлагают новый механизм для понимания того, как дефицит цинка - или нарушение работы цинка в нейронах - может способствовать аутизму», - добавляет Гарнер.
Звенигородская