Gesundheit

Zelltyp des Gehirns beteiligt Stottern identifiziert werden: Entdeckung könnte dazu führen, die Ziele für neue Therapien

Forscher glauben, dass Stottern — einer potenziell lebenslangen und schweren Sprachstörungen — ergibt sich aus Probleme mit den schaltungen im Gehirn, die Sprache kontrolliert, aber wie und wo genau diese Probleme auftreten, ist unbekannt. Mit einem Maus-Modell des Stotterns, Wissenschaftler berichten, dass ein Verlust von Zellen im Gehirn namens Astrozyten sind im Zusammenhang mit Stottern. Mussten die Mäuse wurden entwickelt, die mit einem menschlichen gen-mutation, die zuvor im Zusammenhang mit Stottern. Die Studie erschien online in den Proceedings of the National Academy of Sciences, bietet Einblicke in die neurologischen Defizite im Zusammenhang mit Stottern.

Der Verlust von Astrozyten, eine unterstützende Zelle im Gehirn, war den meisten prominenten im corpus callosum, einem Teil des Gehirns, das Brücken der beiden Hemisphären. Bisherige bildgebende Studien identifiziert, die Unterschiede in den Gehirnen von Menschen, die Stottern, im Vergleich zu denen, die dies nicht tun. Darüber hinaus werden einige dieser Studien in den Menschen haben gezeigt, strukturelle und funktionelle Probleme in der gleichen Hirnregion wie die neue Maus Studie.

Die Studie wurde geleitet von Dennis Drayna, Ph. D., der Abteilung Genetik der Kommunikation Erkrankungen, bei der National Institute on Taubheit und Andere Communication Disorders (NIDCD), Teil der Nationalen Institute der Gesundheit. Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis und von der NIH National Institute of Biomedical Imaging und Bioengineering, und National Institute of Mental Health arbeitete in der Forschung.

„Die Identifizierung von genetischen, molekularen und zellulären Veränderungen zugrunde, dass Stottern hat uns zu verstehen hartnäckigen Stottern als eine Störung des Gehirns ist,“ sagte Andrew Griffith, M. D., Ph. D., NIDCD wissenschaftlicher Direktor. „Vielleicht noch wichtiger ist, das aufzeigen der Hirnregion und Zellen, beteiligt sind, öffnet Möglichkeiten für neuartige Eingriffe für Stottern — und möglicherweise auch andere Sprachstörungen.“

Stottern ist gekennzeichnet durch Pausen und wiederholten oder längeren laute, Silben oder Wörter, die stören den normalen Ablauf der Rede. Menschen, die Stottern wissen, was Sie sagen wollen, aber Sie haben Probleme damit, es zu sagen. Die Bedingung ist am häufigsten bei Jungen Kindern, die in der Regel entwachsen das problem. Jedoch, für 1 in 4 Kinder, die Erfahrung die frühe Stottern, der Zustand anhält als ein lebenslanges problem in der Kommunikation. Es wird geschätzt, dass mehr als 1% der Erwachsenen in den Vereinigten Staaten betroffen sind, Stottern.

„Die brain-imaging-Studien von Menschen, die Stottern, sind wichtig, aber diese Ergebnisse können nur nehmen Sie uns so weit gebracht“, sagte Drayna. Eine Herausforderung, sagte er, ist, dass die bildgebenden Untersuchungen nicht entziffern können, wenn die Unterschiede beitragen zu Stottern oder ein Effekt des Stotterns.

„Durch die Einnahme einer genetischen Ansatz konnten wir beginnen, die Entschlüsselung der Neuropathologie des Stotterns, zuerst auf der molekularen Ebene durch die Identifizierung von genetischen Mutationen, und jetzt auf der zellulären Ebene“, fügte Drayna.

Frühere Forschung von Drayna und Kollegen hat festgestellt, dass mehrere Gene im Zusammenhang mit Stottern. In dieser Studie, die Forscher zu ermitteln Veränderungen im Gehirn, hervorgerufen durch die Mutationen in einem gen namens GNPTAB, einem der Gene, die zuvor im Zusammenhang mit Stottern. Die Wissenschaftler haben entwickelt, dieses menschliche Stottern mutation in Mäusen zu erstellen, ein Maus-Modell. Die Mäuse mit dem GNPTAB mutation hatte lange Pausen in Ihrem stream von Lautäußerungen, ähnlich denen bei Menschen mit der gleichen mutation. Wie Menschen, die Stottern, die Mäuse waren normal in jeder anderen Hinsicht, die Stärkung der früheren Forschung, die vorschlägt, dass die Mäuse dienen als gültiges Tiermodell für die wichtigsten Merkmale dieser Störung.

Die Ermittler weiter untersuchte Gehirngewebe von Mäusen und fanden eine Abnahme in Astrozyten, nicht aber in anderen Zelltypen, in die Tiere mit der genetischen mutation im Vergleich zu den Mäusen ohne diese mutation. Astrozyten spielen eine wichtige Rolle in der Unterstützung der Nervenzellen, die durch die Durchführung einer Vielzahl von Funktionen, wie die Versorgung der Nervenzellen mit Sauerstoff und Nährstoffen und die Bereitstellung von struktureller Unterstützung.

Der Verlust von Astrozyten war noch ausgeprägter in der corpus callosum (Balken der die mutierten Mäuse. Darüber hinaus verwenden advanced magnetic resonance imaging (MRI) Methoden, die Forscher erkannt, reduziert lokale Volumen des corpus callosum in den mutierten Mäusen trotz normaler Diffusions-tensor-MRT-Werte, die weitere Unterstützung für einen Mangel in dieser Hirnregion.

Mit mehr als 200 Millionen Nervenfasern, das corpus callosum ermöglicht die Kommunikation zwischen dem Gehirn linken und rechten Hemisphären, die Eingliederung der Signale für Prozesse, bei denen sowohl Hemisphären, wie die körperliche Koordination und die Verwendung von Sprache.

Follow-up-Experimente, in denen die GNPTAB menschlichen Stottern mutation eingeführt wurde, in einzelnen Gehirnzellen Typen-eher als die gesamte Maus — bestätigt, dass die Vokalisation defekt ist spezifisch für Astrozyten. Die Mäuse, die nicht über das Stottern-wie Lautäußerungen, wenn die mutation wurde entwickelt, in andere Arten von Zellen des Gehirns.

Alle Stotter-Gene, die identifiziert wurden, über die vergangenen zehn Jahre beteiligt sind, an die intrazelluläre Menschenhandel, der Prozess Zellen verwenden, um zu bewegen, Proteinen und anderen Komponenten auf Ihre richtige Position in der Zelle. Defekte in der zellulären Menschenhandel im Zusammenhang mit anderen neurologischen Erkrankungen, wie der amyotrophen Lateralsklerose (ALS), Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, was darauf hindeutet, dass bestimmte Nervenzellen Wege sind besonders empfindlich auf die Beeinträchtigung dieses Prozesses. Die Forschung bedeutet nicht, jedoch, dass die anhaltenden Stottern ist ein früher Indikator für diese anderen Erkrankungen.

Wenn zukünftige Forschung bestätigt, dass Stottern bei Menschen mit Mutationen in GNPTAB leitet sich von einem Verlust von Astrozyten im Gehirn, diese Erkenntnisse könnten die Tür öffnen für neue therapeutische Strategien für einige Menschen mit persistent developmental Stottern durch targeting-assoziierten molekularen Signalwege in Zellen.