Autismespectrumstoornis is een neurologische ontwikkelingsstoornis waarbij sociale vaardigheden zijn aangetast, en dit maakt het een fascinerend onderwerp voor neurowetenschappers zoals prof. Teiichi Furuichi van de Tokyo University of Science die de neurowetenschap van sociaal gedrag bestuderen. Prof.Furuichi en zijn collega's hebben eerder gewerkt aan de ontwikkeling van muismodellen van autisme om de neurochemische mechanismen van de aandoening te ontrafelen, en in een artikel dat onlangs is gepubliceerd in het prestigieuze Journal of Neuroscienceleveren ze bewijs dat een genetische mutatie die met autisme is geassocieerd, de afgifte van een peptide genaamd oxytocine, dat een belangrijke rol speelt bij het reguleren van sociaal gedrag, kan belemmeren. Deze bevinding belooft ons begrip van de neurobiologie van sociaal gedrag te verbreden.

Het gen dat het team van prof. Furuichi koos om te bestuderen is Petten2, dat codeert voor een eiwit genaamd Ca²⁺-afhankelijke activatoreiwit voor secretie 2 (CAPS2) dat de afgifte van hersenchemicaliën (of "neurotransmitters") reguleert. Eerdere studies hebben aangetoond dat CAPS2-tekorten bij muizen gedragsstoornissen veroorzaken, zoals verminderde socialiteit, verhoogde angst en verstoorde circadiane ritmes. Bovendien onthulde een onderzoek onder Japanse patiënten met een autismespectrumstoornis dat sommigen van hen dat wel hadden Petten2 mutaties die de functies van het CAPS2-eiwit nadelig beïnvloeden. Prof. Furuichi en zijn collega's hadden eerder ontdekt dat het CAPS2-eiwit tot expressie wordt gebracht in neuronen in de hypothalamus en hypofyse die het neuropeptide oxytocine afgeven. Deze informatie vormde de basis van hun recente onderzoek. Zoals prof. Furuichi uitlegt: "We veronderstelden dat CAPS2-tekorten bij muizen de oxytocine-afgifte zouden veranderen, wat op zijn beurt zou moeten resulteren in verminderd sociaal gedrag."

Om deze hypothese te testen, hebben onderzoekers Shuhei Fujima, afgestudeerde student aan de Tokyo University of Science; Yoshitake Sano, Junior Associate Professor aan de Tokyo University of Science; Yo Shinoda, universitair hoofddocent aan de Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences; Tetsushi Sadakata, universitair hoofddocent aan de Gunma University; Manabu Abe, universitair hoofddocent aan de Niigata University; en Kenji Sakimura, een Fellow van onder andere Niigata University, onder leiding van Prof. Furuichi, voerden een reeks experimenten uit met muizen die genetische veranderingen droegen waardoor ze het CAPS2-eiwit niet tot expressie konden brengen. Deze muizen hadden lagere dan normale oxytocinespiegels in hun bloed, maar hogere dan normale oxytocinespiegels in de hypothalamus en hypofyse. De onderzoekers interpreteerden deze bevinding als bewijs dat CAPS2-tekorten de normale afgifte van oxytocine uit deze hersengebieden in de bloedbaan belemmeren.

Het is niet verwonderlijk dat de verlaagde oxytocinespiegels in de bloedbaan duidelijke gedragseffecten hadden. Wanneer ze in een rechthoekige doos werden geplaatst, waren de oxytocine-neuron-specifieke CAPS2-deficiënte muizen niet bereid om veel tijd in het midden van de doos door te brengen, en de onderzoekers interpreteerden dit als bewijs van verhoogde bezorgdheid over het risico dat een roofdier hen zou aanvallen. De CAPS2-deficiënte muizen vertoonden ook een verminderde bereidheid om deel te nemen aan sociale interacties wanneer ze werden geïntroduceerd bij onbekende muizen. Interessant is dat het sproeien van een oxytocine-oplossing in de neuzen van de CAPS2-deficiënte muizen hun bereidheid tot sociale interactie met onbekende muizen herstelde.

Op basis van deze bevindingen concluderen prof. Furuichi en zijn collega's dat het CAPS2-eiwit een cruciale rol speelt bij het vergemakkelijken van de afgifte van perifere oxytocine in de bloedbaan. Ze suggereren op dezelfde manier dat CAPS2 ook betrokken is bij de afgifte van centrale oxytocine in de hersenregio's met betrekking tot de controle van socialiteit. Gezien de sleutelrol die oxytocine speelt bij het reguleren van sociaal gedrag, zou dit kunnen helpen verklaren hoe mutaties in de Petten2 gen kan leiden tot atypische patronen van sociaal gedrag bij personen met een autismespectrumstoornis. Gevraagd naar de sociale betekenis van het werk van zijn team, merkt prof. Furuichi op: “Wij geloven dat dit onderzoek, hoewel fundamenteel, een belangrijke prestatie is die zal bijdragen aan de ontwikkeling van instrumenten voor de vroege moleculaire diagnose en effectieve behandeling van autismespectrumstoornissen. . "

Gezien de relatief hoge prevalentie van autisme en hoe extreem invaliderende ernstige gevallen kunnen zijn, zou de ontwikkeling van effectieve behandelingen grote voordelen hebben voor mensen met autisme en voor de samenleving als geheel.

###

Over de Tokyo University of Science

Tokyo University of Science (TUS) is een bekende en gerespecteerde universiteit en de grootste op wetenschap gespecialiseerde particuliere onderzoeksuniversiteit in Japan, met vier campussen in het centrum van Tokio en de buitenwijken en in Hokkaido. De universiteit, opgericht in 1881, heeft voortdurend bijgedragen aan de ontwikkeling van Japan in de wetenschap door de liefde voor wetenschap bij onderzoekers, technici en onderwijzers bij te brengen.

Met de missie "Het creëren van wetenschap en technologie voor de harmonieuze ontwikkeling van de natuur, de mens en de samenleving", heeft TUS een breed scala aan onderzoek uitgevoerd, van basiswetenschap tot toegepaste wetenschap. TUS heeft een multidisciplinaire benadering van onderzoek omarmd en intensief onderzoek gedaan op enkele van de meest vitale gebieden van vandaag. TUS is een meritocratie waar het beste in de wetenschap wordt erkend en gekoesterd. Het is de enige particuliere universiteit in Japan die een Nobelprijswinnaar heeft voortgebracht en de enige particuliere universiteit in Azië die Nobelprijswinnaars binnen de natuurwetenschappen heeft voortgebracht.

Website: https: //www.dus.ac.jp /in /media relaties/

Over professor Teiichi Furuichi van de Tokyo University of Science

Teiichi Furuichi, PhD, is sinds 2011 hoogleraar aan de Tokyo University of Science. Hij werkte eerder bij het RIKEN Brain Science Institute, Saitama University, Hiroshima University, de University of Tokyo, Japan's National Institute for Basic Biology, en de State University of New York in Stony Brook. Zijn onderzoeksinteresses omvatten de moleculaire mechanismen van hersenontwikkeling en de transcriptomische basis van de postnatale ontwikkeling van het cerebellum van de muis. Hij heeft meer dan 150 originele artikelen geschreven.

Financieringsinformatie

Dit werk werd ondersteund door de Japan Society for the Promotion of Science; het Japanse Ministerie van Onderwijs, Cultuur, Sport, Wetenschap en Technologie; en de NOVARTIS Foundation (Japan) voor de bevordering van wetenschap.