Autismo
Uma assinatura do cérebro autista?
Um conjunto de vias moleculares anormalmente expressa no cérebro de pacientes autistas podem fornecer novos alvos terapêuticos
Por Megan Scudellari | 25 de maio de 2011
A conscientização do autismo fita é projetada para refletir a complexidade ea diversidade de autism.Wikimedia Commons
A análise do genoma do RNA nos cérebros de indivíduos com autismo revela padrões consistentes de expressão de gene anormal e implica várias vias moleculares na patologia do autismo.
A pesquisa, publicada hoje na revista Nature, sugere que recomendou vias moleculares subjacentes do autismo, uma doença notoriamente heterogêneos, que podem apontar o caminho para biomarcadores e alvos terapêuticos para a doença.
"Aqui, utilizando um método do genoma imparcial varredura olhando para o RNA em vez do DNA, que identificam claramente estes dois importantes processos em curso que são comuns à maioria dos cérebros de autismo", disse o autor sênior Daniel Geschwind, da Universidade da Califórnia , em Los Angeles.
"Isso é realmente bem feito estudo, com tamanhos de amostra adequada e bem pensada", disse Mirnics Karoly, um neurocientista da Universidade Vanderbilt, que não estava envolvido na pesquisa. "Nós precisamos mais desses tipos de estudos rigorosos."
Em vez de comparar sequências de DNA de pessoas com autismo de encontro aos controles normais, assim como fez em muitos estudos de associação do genoma, Geschwind e seus colegas decidiram olhar para o mRNA, ou transcriptoma, dos indivíduos com autismo para identificar qualquer anormalidade na expressão de gene.
Eles compararam amostras de tecido do cérebro de 19 pacientes com autismo, com 17 controles e mediram a abundância de mRNA no cerebelo e córtex cerebral. No total, 444 genes foram diferencialmente expressão nas amostras de córtex autismo. E não havia um padrão surpreendente: No cérebro normal, a expressão do gene no lobo frontal varia significativamente de que, no lobo temporal, devido às diferentes funções das duas regiões do cérebro. Mas no cérebro autista, os níveis de expressão de genes entre os dois lóbulos foram homogeneizadas, como se as duas regiões não têm funções diferentes.
"O papel implica que as diferentes regiões do cérebro no autismo não são especializados como deveriam ser", disse Mirnics, que escreveu um artigo Notícias acompanhamento e Exibições na Natureza. "É muito bem poderia ser o resultado do desenvolvimento prejudicado." Esse padrão de expressão de gene anormal foi compartilhada por mais de dois terços dos pacientes com autismo, sugerindo que as vias moleculares alteradas são comuns em cérebros de autistas, um ponto importante e debatido na pesquisa do autismo. Como os casos de autismo variam muito em termos de fenótipo, e apenas alguns genes têm sido implicados em todo o espectro de perturbações do autismo, os investigadores suspeitaram de que não existem causas mais comuns da doença, tornando extremamente difícil desenvolver terapias autismo amplamente aplicáveis.
"Se você tem 100 casos de autismo, estamos acostumados a pensar que havia 110 mutações", disse Geschwind. "Isso agora está nos dizendo há padrões comuns".
Para explorar ainda mais as diferenças, a equipe se concentrou em duas redes, onde a expressão do gene alterado de um ou poucos genes parecem estar dirigindo a expressão anormal de um grupo de genes que interagem. Um deles foi A2BP1, um emendador gene mestre. A equipe descobriu que era A2BP1 downregulated em cérebros de autistas, e resultou na emenda anormais de genes envolvidos na função sináptica. Uma segunda rede incluídos vários marcadores de astrócitos, ADFP e IFITM2, cuja expressão upregulated afetados genes imunes e inflamatórias.
Usando uma técnica chamada análise de rede para organizar os dados, os pesquisadores compararam seus resultados com os estudos de associação do genoma de doenças não-psiquiátricas, e concluiu que a rede A2BP1 dos genes afetados é geneticamente associados com o autismo e poderia até ser causal, enquanto o aumento da expressão de genes imunológicos não era. Juntos, os dois processos apresentam um alto grau de correlação, mas "a resposta imune é provavelmente secundária" para disfunção sináptica ou causada por fatores ambientais, disse Geschwind.
Vai levar tempo para entender como estes caminhos moleculares estão conectados, mas a identificação de regras comuns, anormalmente expressa em vias moleculares dessa doença heterogênea dá esperança de que os tratamentos comuns podem ser desenvolvidas para indivíduos ao longo do espectro do autismo. "Ele fornece uma plataforma para estudos específicos, que devem levar-nos mais rapidamente para terapias", disse Geschwind.
. Voineagu, I., et al, "Análise do transcriptoma do cérebro autista revela patologia molecular convergente," Natureza, doi: 10.1038/nature10110, 2011
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A conscientização do autismo fita é projetada para refletir a complexidade ea diversidade de autism.Wikimedia Commons
A análise do genoma do RNA nos cérebros de indivíduos com autismo revela padrões consistentes de expressão de gene anormal e implica várias vias moleculares na patologia do autismo.
A pesquisa, publicada hoje na revista Nature, sugere que recomendou vias moleculares subjacentes do autismo, uma doença notoriamente heterogêneos, que podem apontar o caminho para biomarcadores e alvos terapêuticos para a doença.
"Aqui, utilizando um método do genoma imparcial varredura olhando para o RNA em vez do DNA, que identificam claramente estes dois importantes processos em curso que são comuns à maioria dos cérebros de autismo", disse o autor sênior Daniel Geschwind, da Universidade da Califórnia , em Los Angeles.
"Isso é realmente bem feito estudo, com tamanhos de amostra adequada e bem pensada", disse Mirnics Karoly, um neurocientista da Universidade Vanderbilt, que não estava envolvido na pesquisa. "Nós precisamos mais desses tipos de estudos rigorosos."
Em vez de comparar sequências de DNA de pessoas com autismo de encontro aos controles normais, assim como fez em muitos estudos de associação do genoma, Geschwind e seus colegas decidiram olhar para o mRNA, ou transcriptoma, dos indivíduos com autismo para identificar qualquer anormalidade na expressão de gene.
Eles compararam amostras de tecido do cérebro de 19 pacientes com autismo, com 17 controles e mediram a abundância de mRNA no cerebelo e córtex cerebral. No total, 444 genes foram diferencialmente expressão nas amostras de córtex autismo. E não havia um padrão surpreendente: No cérebro normal, a expressão do gene no lobo frontal varia significativamente de que, no lobo temporal, devido às diferentes funções das duas regiões do cérebro. Mas no cérebro autista, os níveis de expressão de genes entre os dois lóbulos foram homogeneizadas, como se as duas regiões não têm funções diferentes.
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"Se você tem 100 casos de autismo, estamos acostumados a pensar que havia 110 mutações", disse Geschwind. "Isso agora está nos dizendo há padrões comuns".
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Usando uma técnica chamada análise de rede para organizar os dados, os pesquisadores compararam seus resultados com os estudos de associação do genoma de doenças não-psiquiátricas, e concluiu que a rede A2BP1 dos genes afetados é geneticamente associados com o autismo e poderia até ser causal, enquanto o aumento da expressão de genes imunológicos não era. Juntos, os dois processos apresentam um alto grau de correlação, mas "a resposta imune é provavelmente secundária" para disfunção sináptica ou causada por fatores ambientais, disse Geschwind.
Vai levar tempo para entender como estes caminhos moleculares estão conectados, mas a identificação de regras comuns, anormalmente expressa em vias moleculares dessa doença heterogênea dá esperança de que os tratamentos comuns podem ser desenvolvidas para indivíduos ao longo do espectro do autismo. "Ele fornece uma plataforma para estudos específicos, que devem levar-nos mais rapidamente para terapias", disse Geschwind.
. Voineagu, I., et al, "Análise do transcriptoma do cérebro autista revela patologia molecular convergente," Natureza, doi: 10.1038/nature10110, 2011
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