Найдена связь между аутизмом и уровнем оксида азота в нейронах головного мозга
Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили очевидную связь между уровнем оксида азота в нейронах головного мозга и расстройством аутистического спектра (РАС). Исследование, опубликованное в рецензируемом журнале Advanced Science, было проведено в лаборатории доктора Хайтама Амаля из Фармацевтической школы медицинского факультета университета.
Исследователи надеются, что полученные результаты могут открыть путь к лекарствам для лечения людей с аутизмом и другими неврологическими заболеваниями. Амаль и его группа исследовали как мышей, так и людей и обнаружили, что более высокие уровни оксида азота коррелируют с изменениями мозга и более высокими уровнями аутистического поведения.
По данным Всемирной организации здравоохранения, аутизм, неврологическое расстройство и нарушение развития, затрагивает каждого 100 ребенка во всем мире. В период с 2007 по 2018 год число диагнозов аутизма в Израиле выросло на 169 процентов. Причины аутизма носят как генетический, так и экологический характер. Израильское исследование 2021 года показало, что дети, которым поставлен диагноз в возрасте двух с половиной лет, а также проведено раннее вмешательство, имеют значительно лучший прогноз.
“Мы идентифицировали белки, которые были модифицированы оксидом азота, и разработали инструмент для выявления таких модификаций”, – рассказал доктор Амаль.
Оксид азота представляет собой бесцветный газ с формулой N₂O. Это свободный радикал и один из основных оксидов азота. Оксид азота является важной молекулой для многих аспектов здоровья. Широко известен как ”веселящий газ”, его эйфорический эффект привел к его использованию в стоматологии для уменьшения боли во время процедур, а также его часто незаконно используют в качестве рекреационного наркотика.
В 2019 году, команда Амаля начала исследовать, играет ли оксид азота ключевую роль в развитии аутизма. Ученые взяли нормальных мышей без каких-либо генетических мутаций, связанных с аутизмом, и ввели им доноры оксида азота.
“Мы обнаружили серьезные изменения в мозгу, а также поведение, похожее на аутизм”, – говорит Амаль.
Затем исследователи изучили мышей с мутациями, очень похожими на те, что обнаруживаются у детей с аутизмом и обнаружили у них высокий уровень оксида азота. После этого они вводили животным молекулу для снижения уровня оксида азота в нейронах головного мозга. Амаль и его команда сделали еще один шаг в исследовании, изучив образцы крови детей с аутизмом. Подобно их результатам на мышах с генетическими мутациями, связанными с аутизмом, исследователи выявили увеличение уровня оксида азота у детей.
“Последний шаг заключался в том, что мы взяли стволовые клетки у этих детей и дифференцировали эти клетки в нейроны. Затем мы ввели молекулы, снижающие уровень оксида азота, и увидели изменение серотипа нейронов”, – сообщил Амаль.
Ученые заметили, что повышение уровня оксида азота влияет на нитрозативный стресс, приводя к дисфункции нейронов, которая вызывает поведенческий дефицит. Но пока не смогли установить, каковы пороговые уровни, которые имеют значение.
“Их работа проводилась очень тщательно, включая изучение биохимических изменений, а также поведения. Их исследовали на культурах клеток, животных и людях. При этом они смогли продемонстрировать новый механизм, объясняющий этиологию и патофизиологию РАС. Клинические последствия могут быть драматичными, но сначала необходимо воспроизвести их результаты на небольшой выборке пациентов с РАС”, — сказал психиатр и эксперт по аутизму профессор Йоав Кон.
Примечательно, что в исследовании Амаля исследуются как мужчины, так и женщины. Амаль сказала, что другие лаборатории, как правило, сосредотачиваются только на мужчинах, потому что это состояние гораздо более распространено среди мужчин: на каждую девочку приходится от трех до четырех мальчиков с РАС.
Эта разница в результатах между мужской и женской моделями может в конечном итоге помочь в разработке лекарств для лечения аутизма. По словам Кона, это может оказаться эффективным при разработке лекарств, которые будут работать у части пациентов.
“Разработка новых безопасных и эффективных лекарств, воздействующих на систему оксида азота, – это долгий и сложный процесс, который в лучшем случае займет годы!, – сказал Кон.