Ученые установили связь между потерей слуха и расстройством аутистического спектра

Междисциплинарная группа исследователей из Медицинского колледжа Медицинского университета Южной Каролины (MUSC) обнаружила нарушение слуха в доклинической модели расстройства аутистического спектра (РАС). В частности, исследователи сообщают в Journal of Neuroscience, что наблюдали легкую потерю слуха и дефекты функции слухового нерва. Более тщательное исследование нервной ткани выявило аномальные поддерживающие клетки, называемые глией, старческую дегенерацию и воспаление. Результаты этого исследования подчеркивают важность рассмотрения органов чувств и их взаимодействия с мозгом для понимания РАС.

Многие пациенты с РАС проявляют повышенную чувствительность к звукам. В то время как многие ученые в прошлом искали первопричину в мозге, команда MUSC выбрала другой подход, изучая периферическую слуховую систему.

Нарушение слуха может оказывать влияние на слуховую систему более высокого уровня и, в конечном итоге, на когнитивную функцию,

сказал Хайнань Ланг, доктор медицинских наук, профессор кафедры патологии и лабораторной медицины в MUSC и один из двух ведущих авторов исследования. 

Предыдущие исследования потери слуха, связанной со старением, показали, что мозг может усиливать свою реакцию, чтобы компенсировать ослабление слуховых сигналов от внутреннего уха. Лэнг хотел выяснить, может ли это увеличение, называемое центральным усилением, способствовать аномальной реакции мозга на звук при РАС. Однако на ее пути лежало серьезное препятствие.

Доклиническая модель, которая позволила бы Лэнг проверить ее гипотезу, была разработана в лаборатории Кристофера Коуэна, доктора философии, заведующего кафедрой неврологии в MUSC. У мышей в этой модели есть только одна рабочая копия гена MEF2C. Группа Коуэна изучала MEF2C в прошлом на предмет его роли в развитии мозга и обнаружила, что он важен для регуляции образования цепей в мозге. Они особенно заинтересовались созданием доклинической модели, когда у группы пациентов с РАС-подобными симптомами были выявлены мутации MEF2C. Модели Коуэна также демонстрируют поведение, подобное РАС, включая повышенную активность, повторяющееся поведение и дефицит общения.

Лаборатория Лэнг идентифицировала молекулярные регуляторы, в том числе MEF2C, имеющие решающее значение для развития внутреннего уха, и она увидела модель Коуэна как нечто, что она могла бы использовать для проверки своей гипотезы о потере слуха при заболеваниях, связанных с развитием нервной системы. Коуэн с энтузиазмом согласился, и исследовательская группа начала оценивать способность мышей с дефицитом MEF2C слышать.

Сначала они измерили реакцию мозга на слуховые сигналы, используя модифицированную версию теста, который обычно используется для скрининга новорожденных на предмет потери слуха. Легкая потеря слуха наблюдалась у мышей только с одной рабочей копией MEF2C, в то время как у мышей с двумя рабочими копиями слух оставался нормальным. Для дальнейшего изучения этой потери исследователи измерили активность слухового нерва, который передает сигналы от внутреннего уха к мозгу. Они обнаружили снижение активности этого нерва у мышей только с одной копией MEF2C.

Нацелившись на слуховой нерв, исследователи использовали передовые микроскопы и методы окрашивания, чтобы определить, что пошло не так. Хотя общая потеря слуховой чувствительности была незначительной, исследователи были взволнованы, увидев большую разницу в реакции слухового нерва. Нервы мышей с одной копией MEF2C показали клеточную дегенерацию, очень похожую на ту, что наблюдается при возрастной потере слуха. Исследователи также обнаружили признаки усиленного воспаления с разрушенными кровеносными сосудами и активированными иммунными клетками, называемыми глией и макрофагами. Это открытие особенно удивило исследователей.

Теперь мы больше понимаем, что существует важное взаимодействие между иммунной системой в вашем теле и иммунной системой в вашем мозгу. Эти две системы играют решающую роль в формировании того, как клетки нервной системы взаимодействуют друг с другом, отчасти путем сокращения образовавшихся избыточных или несоответствующих связей, и это является важным аспектом здорового развития и функционирования мозга,

сказал он.

Результаты этого исследования могут быть важны не только для пациентов с дефицитом MEF2C, но и для людей с РАС или потерей слуха в целом. В будущих исследованиях ученые стремятся выяснить, как именно MEF2C вызывает изменения, выявленные в этом исследовании. Исследовательская группа также надеется изучить эти результаты у пациентов с дефицитом MEF2C с помощью неинвазивных тестов слуха.

Сила сотрудничества огромна для такого места, как MUSC. Это сотрудничество для нас было идеальным, потому что доктор Лэнг является экспертом в области функции слуха и развития, тогда как я больше занимаюсь генетикой и молекулярным развитием. Такое сотрудничество идеально, и именно это MUSC поощряет во многих случаях. нам думать о том, чтобы делать все больше и больше,

сказал Коуэн.