Расстройства аутистического спектра (ASD) характеризуются нарушенными социальными взаимодействиями и повторяющимися поведением, часто сопровождающимися аномальными реакциями на сенсорные стимулы. Обычно считается, что ASD вызвано нарушениями в развитии головного мозга, но исследование на мышах, опубликованное в Cell, теперь предполагает, что, по крайней мере некоторые аспекты расстройства, включая то, как воспринимаются прикосновения, беспокойство и социальные аномалии, связаны с дефектами в другой области нервной системы, периферическими нервами, обнаруженными по всем конечностям, и другим частям тела, которые передают сенсорную информацию в мозг.

 «Основополагающее предположение заключалось в том, что ASD является исключительно заболеванием мозга, но мы обнаружили, что это может быть не всегда так», - рассказывает Дэвид Гинти, профессор нейробиологии в Гарвардской медицинской школе и Медицинского института Говарда Хьюза. «Мыши позволили нам изучить гены, связанные с ASD, изменив их только в определенных типах нервных клеток и получить неожиданные результаты.

В новом исследовании изучили влияние мутаций генов, которые, как известно, связаны с ASD у людей. В частности, они были сосредоточены на гене, который вызывает синдром Ретта, расстройство, которое часто ассоциируется с ASD, и гене, который так же связан с ASD. 

Считается, что эти гены ответственны за нормальное функционирование нервных клеток, и предыдущие исследования связывают эти мутации с проблемами синаптической функции – общения нейронов  друг с другом.

«Хотя мы знаем о нескольких генах, связанных с ASD, задача и главная цель - найти, где в нервной системе возникают проблемы», - говорит Гинти. «Инженерные мыши, которые имеют эти мутации только в своих периферических сенсорных нейронах, воздействующие на кожу, показали, что мутации необходимы для создания мышей с аномальной гиперчувствительностью к прикосновению».

Исследователи измерили, как мыши реагировали на прикосновения к стимулам, такие как легкий поток воздуха на спине, и проверяли, могут ли они различать объекты с разными текстурами. Мыши с мутациями гена ASD только в их сенсорных нейронах проявляли повышенную чувствительность к сенсорным стимулам и не могли различать текстуры. Передача нейронных импульсов между сенсорными нейронами в коже и нейронами спинного мозга, которые передают сигналы касания в мозг, также была аномальной. Вместе эти результаты показывают, что мыши с мутациями гена, ассоциируемыми с ASD, имеют дефицит в тактильном восприятии.

Затем исследователи рассмотрели тревогу и социальные взаимодействия у мышей, используя установленные тесты, в которых выяснилось, сколько мышей избегало быть открытыми и насколько они взаимодействовали с мышами, которых они никогда не видели. Удивительно, но животные с мутациями гена ASD только в периферических сенсорных нейронах показали повышенную тревожность и меньше взаимодействовали с другими мышами. «Насколько тесно эти поведения отражают тревогу, наблюдаемую в ASD у людей, обсуждается, - говорит Гинти, - но в нашей области это хорошо зарекомендовавшие себя меры, которые мы считаем тревожным поведением и дефицитом социального взаимодействия».

«Ключевым аспектом этой работы является то, что мы показали, что тактильная соматосенсорная дисфункция способствует поведенческому дефициту, чего раньше не было», - говорит Гинти. «В этом случае этот дефицит - это беспокойство и проблемы с социальными взаимодействиями». Однако проблемы с обработкой осязания приводят к тревоге и социальным проблемам.

«Основываясь на наших выводах, мы полагаем, что мыши с этими мутациями, связанными с ASD, получают серьёзное воздействие на «переключатель объема» в их периферических сенсорных нейронах», - говорит первый автор Лорен Орефич, из лаборатории Гинти. По существу, говорит она, объем поднимается вверх в этих нейронах, заставляя животных чувствовать прикосновение на преувеличенном, повышенном уровне.

«Мы думаем, что это работает так же, как у людей с ASD», добавляет Гинти.

«Ощущение осязания важно для того что бы сделать гармоничными наши взаимодействия с окружающей средой и для правильной ориентации в окружающем нас мире», - говорит Орефич. «Аномальное чувство осязания - это только один аспект ASD, и, хотя мы не утверждаем, что это объясняет все патологии, наблюдаемые у людей, дефекты в сенсорной обработке могут помочь объяснить некоторые из поведений, наблюдаемых у пациентов с ASD».

Исследователи теперь ищут подходы, которые могут превратить «объем» обратно в нормальные уровни в периферических сенсорных нейронах, включая как генетические, так и фармацевтические подходы.

Источник: Orefice et al. Периферическая механосенсорная нейронная дисфункция лежит в основе тактильного и поведенческого дефицита в моделях мыши ASD . Cell 

Материалы, представлены Cell Press