Otizmin hayvan modeli - Animal model of autism

[1][2][3][4]Bir gelişim otizmin hayvan modeli araştırmacıların potansiyeli incelemek için kullandıkları bir yaklaşımdır otizmin nedenleri.[5] Otizmin karmaşıklığı ve etiyolojisi göz önüne alındığında, araştırmacılar hayvan modellerini kullanırken genellikle otizmin yalnızca tek özelliklerine odaklanır.[6]

Kemirgen modeli

Daha yaygın kemirgen modellerinden biri Norveç sıçanıdır (Rattus norvegicus ).[7] Daha yeni araştırmalar ev faresini kullandı (Mus musculus ) sosyal bir tür olduğu için otizmi modellemek. Kullanılan diğer fare türleri arasında mu opioid reseptörü Nakavt fareleri, Hem de Fmr1 Nakavt fareleri; ikincisi aynı zamanda hayvan modelleri olarak da kullanılmaktadır. Kırılgan X sendromu.[8]

Norveç faresi, örneğin, Mady Hornig dahil etmek tiyomersal otizmde.[9][10] Akım bilimsel fikir birliği hiçbir ikna edici bilimsel kanıt bu iddiaları desteklemiyor,[11][12] ve gibi önemli bilimsel ve tıbbi kurumlar ilaç Enstitüsü[11] ve Dünya Sağlık Örgütü[13] (WHO) ve ABD gibi devlet kurumları Gıda ve İlaç İdaresi[14] (FDA) ve Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri[15] (CDC) otizmde veya diğer nörogelişimsel bozukluklarda tiyomersalin herhangi bir rolünü reddeder.

Bu modellerde ölçülen davranışlar "koku alma yaklaşımı" içerir. feromonlar diğer fareler tarafından yayılan, tanıdık ve yeni benzerlere yaklaşım, karşılıklı sosyal etkileşimler, ultrasonik seslendirmeler, ortak yuvalama, cinsel ve ebeveynlik davranışları, bölgesel koku işaretleme ve saldırgan davranışlar. "[16] Sosyal etkileşim, farenin bir test kutusunun diğer tarafına yerleştirilen yabancı bir fare ile nasıl etkileşime girdiğiyle ölçülür.[17]

Araştırmacılar Florida üniversitesi kullanmış geyik fareleri zorlayıcı tımar gibi kısıtlı ve tekrarlayan davranışları ve bu davranışların belirli gen mutasyonlarından nasıl kaynaklanabileceğini incelemek.[18] Ek olarak, Craig Powell Texas Southwestern Tıp Merkezi Üniversitesi bir hibe ile Otizm Konuşuyor,[19] şu anda potansiyel rolünü incelemek için fareler kullanıyor Nöroligin otizme neden olan gen mutasyonları. Nasıl olduğunu göstermek için bir sıçan modelinin kullanımıyla ilgili çok araştırma yapılmıştır. Borna virüsü enfeksiyon[20][21] maruz kalmak valproik asit rahimde,[22] ve maternal immün aktivasyonu[23] otizme neden olabilir.

Otizmi incelemek için kemirgen modellerinin kullanılmasının bir başka amacı, insanlarda otizmin geliştiği mekanizmayı belirlemektir.[5] Diğer araştırmacılar, farelerin otizminin ciddiyet derecesini ölçmek için bir otizm şiddet skoru geliştirdiler. koku işareti davranış[24] ve seslendirme sıkıntısı[17] iletişim modelleri olarak.

Geni olmayan farelerin oksitosin sosyal etkileşimde eksiklikler sergilemek ve bu ve diğerlerinde anormalliklere dayanarak otizm için tedaviler geliştirmenin mümkün olabileceğini göstermektedir. nöropeptitler.[25][26]


ASD'nin Çevresel Faktörleri

Kemirgenlerde otistik spektrum bozukluğunun çevresel faktörlerine bakmak, bozukluğun insanlarla karşılaştırılabilecek nöropatolojisini anlamamıza yardımcı olur. Çevresel faktörler hayvan kemirgen modellerinde incelenmiş ve beyin gelişimini etkilediği ve CNS nöropatolojisinde rol oynadığı görülmüştür. Örneğin, bir çalışma, otizme olası çevresel bir katkının, hava kirliliğine doğum öncesi maruz kalma veya beyinde oksijen yoksunluğuna yol açan herhangi bir doğum zorluğu gibi etkenler olabileceğini ve bu da kemirgenin erken gelişiminde serotonin seviyelerini değiştirdiğini buldu.1. Bu çalışma ayrıca, ebeveyn otizm sergiliyorsa, yavruların da enfekte olma olasılığının daha yüksek olduğunu ve yaşlı erkeklerin spermlerinde daha fazla DNA mutasyonu bulunduğundan, bu mutasyonların genellikle yaşlı erkeklerin yavrularında bulunduğunu buldu. Bu çalışmanın gözlemlediği son önemli sonuç, hamilelik sırasında ve sonrasında çevresel faktörlerin, gelişen sinir sisteminin yanı sıra bağışıklık sistemi üzerinde de etkisi olabileceği ve otizm gibi nörogelişimsel bozuklukların yaratılmasında rol oynadığıdır.1. Çevresel faktörler, gelişim süreci boyunca herhangi bir zamanda ortaya çıkabileceğinden, otizmin sinirsel ve davranışsal fenotipinde çok fazla değişkenlik vardır. Çevre, kemirgenlerin beyin gelişiminde bilinmeyen değişikliklere neden olabilir çünkü hepsi aynı habitatta yaşamaz ve bu nedenle beyinlerinde beklenenden farklı değişiklikler geliştirebilir.

OSB'nin Genetik ve Fenotipik Faktörleri

Otistik spektrum bozukluğu söz konusu olduğunda X kromozomuna bağlı otizmle ilişkili altı gen vardır.1. Otizme bağlanan ilk gen, Fragile X mental retardasyon genidir (Fmr1). Örneğin, bu gene sahip kemirgenler, otizmde bulunanlara benzer yüksek kortikal omurga yoğunlukları ve azalmış sosyal davranışlar sergiler. Otizme bağlanan diğer bir gen, metil-CpG bağlayıcı protein tip 2 genidir (MECP2). MECP2 bozukluğuna sahip kemirgen modellerinde, kemirgenler genellikle on altıncı haftaya kadar normaldir ve daha sonra tarlada aşırı kaygı, azalan yuva yapımı ve otizmin semptomları olan zayıf sosyal etkileşimler geliştirmeye başlarlar.1. Otizme bağlı üçüncü ve dördüncü genler, neuroligin (NLGN) 3 ve 4 genleridir. Bir çalışma, NLGN 3 ve 4 genlerindeki mutasyonların, otistik spektrum bozukluklarının bir özelliği olan sinaps oluşumunu uyarmak için nörojen işleme kaybına yol açtığını buldu.2. Otizme bağlı beşinci ve altıncı genler, yumrulu skleroz genleridir (TSC1 ve TSC2). Bu iki genden birindeki mutasyonlar, beyin gibi birden çok dokuda çok sayıda iyi huylu tümörün büyümesine neden olur.2. Son olarak, otistik spektrum bozukluklarında bulunan anormalliklerin çoğu, mTOR sinyal yolunu, GABA içeren nöronları ve bağışıklık sistemini içerir.

İnsan Otizm Spektrum Bozukluğu

İnsan nörogelişimsel bozukluklarını anlamak, genellikle bozukluğun genel doğasını ve bozukluğun beynin kendisi üzerindeki genel etkilerini anlamak için yeterli modeller gerektirir. Doğal olarak, genetik yapı söz konusu olduğunda, fenotipik ve genotipik olarak her bozukluğun farklı etkileri vardır ve genellikle bu, belirli beyin bölgelerini etkiler. Otizm Spektrum Bozukluğunda (ASD), genellikle beyindeki gelişimsel büyümenin azalması ve daha spesifik olarak amigdala ve hipokampusun bulunduğu medial temporal lob (MTL) içindeki gri maddenin azalması şeklinde görülür. Bu, Otizmi anlamak için kritiktir çünkü beynin bu bölgesi, OSB ile semptomatik olarak bağlantılı olan duyguları ve öğrenmeyi kontrol eder. Ek olarak, bu belirli beyin bölgelerinin ve genetiğin gelişim üzerinde hangi etkilere sahip olduğuna dair daha iyi bir anlayış sağlayan hayvan modellerine olan ihtiyacı desteklemektedir ve bozukluğun başlangıcını önlemek için alabileceğimiz önlemler varsa.3.

Gelişmemiş Sinaps Nöropatolojisi

Otizm Spektrum Bozukluğu (ASD), beynin özellikle önemli bölgelerde daha düşük bağlantıya sahip olmasına neden olan gelişimsel gecikmelerden kaynaklanır. Beyindeki sinapslar, özellikle kritik dönemlerinde, küçük çocukların gelişiminde kritik öneme sahiptir. Otistik beyinler genellikle gecikmiş veya erken kritik dönemlere sahiptir, bu da beynin gelişim aşamalarında komplikasyonlara ve temel iletişim ve uyaran tanıma için daha güçlü sinapslar oluşturma yeteneğine neden olur.4. Dahası, beynin azalan gelişimi ve bilişsel gecikmeleri genellikle beyindeki genetik ve gri madde içinde gözlemlenebilir.3.

Kemirgen modelleri, beyinleri makyajda insanlara benzediği için iyi örnekler olarak oluşturulmuştur. Ek olarak, insanların sahip olduğu benzer sosyal etkileşimlere ve ilişkilere sahiptirler, bu da OSB'yi teşhis etmek için sıklıkla kullanılan sosyal gelişim semptomlarını gösterir. Kemirgenler model olarak kullanıldıklarında normal gelişmiş beyinleriyle karşılaştırılır, ancak ASD'yi kopyalamak için kemirgenler doğumdan önce doğum öncesi valproat (VPA) kullanılarak lezyonlanır. Kemirgenler daha sonra OSB'li insanlarda meydana gelen benzer semptomları ve gelişimsel değişiklikleri yaşarlar. ASD'li insanların Neuroligin-3 veya NL-3 R451C'de tek gen mutasyonuna sahip olduğu tespit edilmiştir. Kemirgenler ve insan beynindeki bu özellikle basit değişiklikler, onları düzgün bir şekilde gelişme yeteneklerinde büyük ölçüde etkiliyor.4.

GABA Reseptörlerinin Nöropatolojisi

Kemirgenler, özellikle de fareler, otizmin mükemmel hayvan modelleridir, çünkü benzer sosyal ilişkilere ve sinirbilime sahiptirler. Hamilelik sırasında prenatal valproata (VPA) maruz kaldıklarında, fareler temel deformitelerle ve insanlarda semptomatik olarak görülen gelişimsel gecikmelerle doğarlar.5. Farelerin ve çoğu kemirgenin ömrü daha kısa olduğu için bunların hepsi karşılaştırılabilir ve araştırılması daha kolaydır, bu nedenle bozukluğun başlangıcını azaltmak için genetiği, dakika etkilerini ve test yöntemlerini anlayabilmek, araştırmacıların yeni tedavi yöntemlerini hızlı bir şekilde geliştirmelerine olanak tanır ve insanlara spektrumda yardımcı olmak için etkili bir şekilde. Ek olarak, bu kemirgenler, GABA5 ile ilişkili olarak gelişimsel gecikmelerin nasıl meydana geldiğine dair belirli modellerin izini sürebilir. GABA, genellikle inhibe edici olarak görülen bir nörotransmiterdir, ancak doğumdan önce ve beynin erken gelişiminde, nöronlar uygun beyin kimyasını oluştururken genellikle uyarıcıdır. Gelişim sırasında, beynin genellikle yeni davranışsal ve psikolojik becerilere yol açan sinir bağlantılarını daha fazla edinme yeteneğine sahip olduğu, kritik dönemler olarak adlandırılan belirli zamanlar vardır. GABA’nın uyarıcıdan engelleyiciye geçişinin yanı sıra bu kritik gelişim aşamalarındaki diğer nörotransmiter değişiklikleri, beynin geçtiği gelişimi etkileyebilir. Kritik dönem erken ise, büyüme sınırlanabilir, yavaşlatılabilir ve hatta erken dönemde engellenebilir. Ek olarak, eğer daha sonra olursa, beynin gelişimi tam olarak yanlış ölçülür ve bu da onun bağlantıyı geliştirme yeteneğini sınırlayabilir. Genel olarak, beynin devreleri ve iletişimi OSB içinde genellikle sınırlıdır veya zayıftır, bu nedenle bu sınırlamaları ve bunların ortaya çıktığı yerleri incelemek için kemirgen modellerini kullanmak, araştırmacıların bozukluğu anlamasını ve onu önlemenin potansiyel yollarını artırır.5.

Songbird modeli

2012 yılında, Kearney'deki Nebraska Üniversitesi ötücü kuşları otizm spektrum bozuklukları için bir model olarak kullanarak yapılan araştırmayı gözden geçiren bir çalışma yayınladı, seslendirmenin nörobiyolojisinin insanlar ve ötücü kuşlar arasında benzer olduğunu ve her iki türde de sosyal öğrenmenin gelişiminde merkezi bir rol oynadığını belirtti. seslendirme yeteneği.[27] Bu modeli kullanan diğer araştırmalar Stephanie White tarafından Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles, içindeki mutasyonları inceleyen FOXP2 gen ve her iki ötücü kuşta öğrenilmiş seslendirmedeki potansiyel rolü (özellikle Zebra fincanı ) ve insanlar.[28][29]

Tartışma

2013 yılında, İsviçreli araştırmacılar tarafından, hayvan modellerinin kullanıldığı valproik asit-otizm çalışmalarının% 91'inin (incelenen 34 çalışmadan 31'i) istatistiksel kusurlardan muzdarip olduğu sonucuna varan bir çalışma yayınlandı - özellikle, çöp sadece bireyden ziyade bir istatistiksel analiz seviyesi olarak (yani, bireysel bir fare veya sıçan).[30][31]

Referanslar

  1. ^ Gogolia, Nadine (2009). "Otizmin fare modellerinde uyarıcı-inhibe edici dengenin ortak devre hatası". Nörogelişimsel Bozukluklar Dergisi. 1 (2): 172–181. doi:10.1007 / s11689-009-9023-x. PMC  2906812. PMID  20664807.
  2. ^ Isshiki, Massaki. "Otizmin fare modellerinde yaygın bir fenotip olarak gelişmiş sinaps yeniden şekillenmesi". Doğa İletişimi. Alındı 17 Haziran 2020.
  3. ^ Menon, V (2011). "Büyük ölçekli beyin ağları ve psikopatoloji: Birleştirici üçlü ağ modeli". Bilişsel Bilimlerdeki Eğilimler. 15 (10): 483–506. doi:10.1016 / j.tics.2011.08.003. PMID  21908230.
  4. ^ Moy, S (2008). "Davranışsal genetikteki gelişmeler: otizmin fare modelleri". Moleküler Psikiyatri. 13 (1): 4–26. doi:10.1038 / sj.mp.4002082. PMID  17848915.
  5. ^ a b Bourgeron, T .; Jamain, S. P .; Granon, S. (2006). "Otizmin Hayvan Modelleri". Nöropsikiyatrik Bozuklukların Transgenik ve Knockout Modelleri. Çağdaş Klinik Sinirbilim. s. 151. doi:10.1007/978-1-59745-058-4_8. ISBN  978-1-58829-507-1.
  6. ^ Dicicco-Bloom, E .; Lord, C .; Zwaigenbaum, L .; Courchesne, E .; Dager, S. R .; Schmitz, C .; Schultz, R. T .; Crawley, J .; Young, L.J. (2006). "Otizm Spektrum Bozukluğunun Gelişimsel Nörobiyolojisi". Nörobilim Dergisi. 26 (26): 6897–6906. doi:10.1523 / JNEUROSCI.1712-06.2006. PMC  6673916. PMID  16807320.
  7. ^ Callaway, E. (2011). "Otizm araştırmalarında yükselen fare modelleri". Doğa. doi:10.1038 / doğa.2011.9415.
  8. ^ Oddi, D .; Crusio, W. E.; d'Amato, F. R .; Pietropaolo, S. (2013). "Sosyal işlev bozukluğunun monojenik fare modelleri: Otizm için çıkarımlar". Davranışsal Beyin Araştırması. 251: 75–84. doi:10.1016 / j.bbr.2013.01.002. PMID  23327738.
  9. ^ Otizme Aşı Bağlantısı?
  10. ^ Hornig, M .; Chian, D .; Lipkin, W. I. (2004). "Doğum sonrası timerozalın nörotoksik etkileri fare türüne bağlıdır". Moleküler Psikiyatri. 9 (9): 833–845. doi:10.1038 / sj.mp.4001529. PMID  15184908.
  11. ^ a b Bağışıklama Güvenliği İnceleme Komitesi, Sağlığı Geliştirme ve Hastalıkları Önleme Kurulu, ilaç Enstitüsü (2004). Bağışıklama Güvenliği İncelemesi: Aşılar ve Otizm. Washington, DC: Ulusal Akademiler Basın. ISBN  978-0-309-09237-1.CS1 Maint: yazar parametresini kullanır (bağlantı)
  12. ^ Doja A, Roberts W (2006). "Aşılar ve otizm: literatürün gözden geçirilmesi". Can J Neurol Sci. 33 (4): 341–6. doi:10.1017 / s031716710000528x. PMID  17168158.
  13. ^ Dünya Sağlık Örgütü (2006). "Tiyomersal ve aşılar: sorular ve yanıtlar". Alındı 2009-05-19.
  14. ^ "Aşılarda timerosal". Biyolojik Değerlendirme ve Araştırma Merkezi, ABD Gıda ve İlaç Dairesi. 2008-06-03. Alındı 2008-07-25.
  15. ^ Hastalık Kontrol Merkezleri (2008-02-08). "Cıva ve aşılar (timerosal)". Alındı 2011-08-01.
  16. ^ Crawley, J.N. (2012). "Otizm ve nörogelişimsel bozuklukların çeviri hayvan modelleri". Klinik Sinirbilimde Diyaloglar. 14 (3): 293–305. PMC  3513683. PMID  23226954.
  17. ^ a b Klauck, S. M .; Poustka, A. (2006). "Otizmin hayvan modelleri". Bugün İlaç Keşfi: Hastalık Modelleri. 3 (4): 313–318. doi:10.1016 / j.ddmod.2006.11.005.
  18. ^ Lewis, M .; Tanimura, Y .; Lee, L .; Bodfish, J. (2007). "Otizmde sınırlı tekrarlayan davranışların hayvan modelleri". Davranışsal Beyin Araştırması. 176 (1): 66–74. doi:10.1016 / j.bbr.2006.08.023. PMC  3709864. PMID  16997392.
  19. ^ Otizmin Hayvan Modelleri: Patogenez ve Tedavi
  20. ^ Libbey, J .; Sweeten, T .; McMahon, W .; Fujinami, R. (2005). "Otistik bozukluk ve viral enfeksiyonlar". NeuroVirology Dergisi. 11 (1): 1–10. doi:10.1080/13550280590900553. PMID  15804954.
  21. ^ Pletnikov, M. V .; Moran, T. H .; Carbone, K.M. (2002). "Yenidoğan sıçanının Borna hastalığı virüsü enfeksiyonu: Otizm spektrum bozukluklarının gelişimsel beyin hasarı modeli". Biyobilimde Sınırlar. 7 (1–3): d593 – d607. doi:10.2741 / pletnik. PMID  11861216.
  22. ^ Roullet, F. I .; Lai, J. K. Y .; Foster, J.A. (2013). "Valproik asit ve otizme utero maruziyet - Klinik ve hayvan çalışmalarının güncel bir incelemesi". Nörotoksikoloji ve Teratoloji. 36: 47–56. doi:10.1016 / j.ntt.2013.01.004. PMID  23395807.
  23. ^ Parker-Athill, E. C .; Tan, J. (2010). "Maternal Bağışıklık Aktivasyonu ve Otizm Spektrum Bozukluğu: Anahtar Mekanistik Yol Olarak Interlökin-6 Sinyali". Nörosinyaller. 18 (2): 113–128. doi:10.1159/000319828. PMC  3068755. PMID  20924155.
  24. ^ Wöhr, M .; Scattoni, M.L. (2013). "Otizm spektrum bozukluklarının kemirgen modellerinde kullanılan davranışsal yöntemler: Güncel standartlar ve yeni gelişmeler". Davranışsal Beyin Araştırması. 251: 5–17. doi:10.1016 / j.bbr.2013.05.047. PMID  23769995.
  25. ^ Lim, M. M .; Bielsky, I. F .; Young, L.J. (2005). "Nöropeptidler ve sosyal beyin: Otizmin potansiyel kemirgen modelleri". International Journal of Developmental Neuroscience. 23 (2–3): 235–243. CiteSeerX  10.1.1.326.275. doi:10.1016 / j.ijdevneu.2004.05.006. PMID  15749248.
  26. ^ Chadman, K. K .; Guariglia, S. R .; Yoo, J.H. (2012). "Hayvan modeli araştırmalarından otizm spektrum bozukluklarının tedavisinde yeni yönler". İlaç Keşfi Konusunda Uzman Görüşü. 7 (5): 407–416. doi:10.1517/17460441.2012.678828. PMID  22494457.
  27. ^ Panaitof, S. C. (2012). "Otizm spektrum bozukluğunun genetik temellerini incelemek için ötücü bir hayvan modeli". Hastalık Belirteçleri. 33 (5): 241–249. doi:10.1155/2012/727058. PMC  3810686. PMID  22960335.
  28. ^ "Dil Gelişimi için Hayvan Modeli Bulmak". Arşivlenen orijinal 2016-12-19 tarihinde. Alındı 2013-12-10.
  29. ^ Condro, M. C .; Beyaz, S.A. (2014). "Dille ilgili Cntnap2 proteininin, ses öğrenimi için kritik sinir devrelerinde dağılımı". Karşılaştırmalı Nöroloji Dergisi. 522 (1): 169–185. doi:10.1002 / cne.23394. PMC  3883908. PMID  23818387.
  30. ^ Lazic, S. E .; Essioux, L. (2013). "Hayvan modellerinde çöpten çöpe varyasyonu hesaba katarak temel ve çeviri bilimi geliştirmek". BMC Neuroscience. 14: 37. doi:10.1186/1471-2202-14-37. PMC  3661356. PMID  23522086.
  31. ^ Varughese, Ansa (2 Nisan 2013). "Yeni Çalışma Bazı Hayvan Modellerinin Kullanıldığı Otizm Çalışmalarının% 91'inin İstatistiksel Olarak Kusurlu Olduğunu Söyledi". Tıbbi Günlük. Alındı 10 Aralık 2013.

[1]

  1. ^ Becerikli, B. "Otizmin Nöropatolojisi ve Hayvan Modelleri: Genetik ve Çevresel Faktörler". Hindawi. Erişim tarihi: 3/1/2020. Tarih değerlerini kontrol edin: | erişim tarihi = (Yardım)