Exercițiile timpurii îmbunătățesc funcția motorie în modelul de șoarece DDX3X
Dobândirea abilităților motorii în timpul copilăriei timpurii este esențială pentru capacitatea unui copil de a interacționa cu mediul fizic și social, iar deficitele motorii sunt frecvente la persoanele cu tulburări neurodezvoltare, inclusiv autism.
Cercetătorii au utilizat un model de șoarece pentru o tulburare neurodezvoltare și o formă genetică de autism numită sindrom DDX3X, descoperind că deficitele motorii depind de un circuit cerebral specific care leagă cortexul de un nucleu din trunchiul cerebral. De asemenea, au constatat că o intervenție timpurie poate îmbunătăți traiectoriile motorii, oferind informații despre plasticitatea circuitelor subiacente și potențialul acestora pentru tratamente terapeutice.
Sindromul DDX3X este o formă genetică de dizabilitate intelectuală și autism care afectează în principal fetele și femeile. Această afecțiune este cauzată de variante în gena DDX3X. Un model de șoarece genetic modificat pentru această condiție prezintă o morfologie și o activitate alterată a celulelor cerebrale care leagă cortexul de trunchiul cerebral. Aceste celule sunt esențiale pentru performanța motorie, iar echipa de cercetare a descoperit că suprimarea genei DDX3X doar în aceste celule induce deficite motorii, în special la șoarecii femele. Mai mult, o intervenție de exerciții fizice la o vârstă timpurie a dus la îmbunătățiri durabile în performanța motorie, care s-au menținut până în perioada adultă.
Rezultatele cercetării sunt interesante deoarece demonstrează că deficitele motorii în tulburările neurodezvoltare pot fi asociate cu defecte în circuite cerebrale specifice și că aceste circuite pot menține un grad de plasticitate mai târziu în viață. Aceasta subliniază importanța intervenției timpurii în tulburările neurodezvoltare și identifică circuite potențiale care pot fi ținte pentru tratament.
În acest studiu, cercetătorii au examinat funcția unui circuit cerebral care leagă cortexul de trunchiul cerebral și care reglează performanța în timpul sarcinilor motorii complexe. Neuronii au fost marcați folosind particule virale care exprimă molecule fluorescente și au fost vizualizați în creierul intact de șoarece după ce țesutul a fost făcut optic transparent. Neuronii din cortex care proiectează către un nucleu specific din trunchiul cerebral au fost modificați genetic pentru a elimina selectiv gena DDX3X. De asemenea, neuronii au fost modificați genetic pentru a permite cercetătorilor să suprime sau să inducă activarea acestora. Abilitățile motorii ale șoarecilor au fost testate folosind o serie de sarcini motorii.
Concluziile studiului sugerează că gena DDX3X este esențială pentru dezvoltarea morfologică și activitatea neuronilor cortico-fugali care controlează funcția motorie. Activitatea echilibrată a acestor neuroni este crucială pentru o funcționare motorie corectă. Eliminarea expresiei genei DDX3X în circuitul format de acești neuroni în perioada juvenilă induce deficite motorii. Șoarecii mutant juvenili expuși la intervenția motorie au avut deficite motorii ameliorate în perioada adultă.
Dr. Silvia De Rubeis a declarat: „Persoanele cu tulburări neurodezvoltare, inclusiv autism, au adesea simptome motorii, iar monitorizarea etapelor motorii poate facilita diagnosticul precoce. În studiu, am investigat baza biologică a manifestărilor motorii în sindromul DDX3X, o tulburare neurodezvoltare care este o cauză frecventă de autism la fete și femei. Am utilizat un model de șoarece genetic modificat pentru sindromul DDX3X și am descoperit un circuit cerebral specific care cauzează deficite motorii la acești șoareci. De asemenea, am descoperit că o intervenție motorie inițiată atunci când șoarecii sunt juvenili poate îmbunătăți semnificativ performanța lor motorie în perioada adultă, sugerând că există încă plasticitate care poate fi valorificată pentru intervenții terapeutice. Studiile viitoare care examinează cascadele moleculare în acești neuroni și după intervenția motorie timpurie ar putea revela noi ținte terapeutice.”
