Anzeige
A rare genetic disorder called tuberous sclerosis complex (TSC) is yielding insight into a possible cause of some neurodevelopmental disorders: structural abnormalities in neurons, or brain cells. Researchers in the F.M. Kirby Neurobiology Center at Children’s Hospital Boston, led by Mustafa Sahin, MD, PhD, and Xi He, PhD, also found that normal neuronal structure can potentially be restored.
If this could be done safely in humans, it might be possible to ameliorate the symptoms of epilepsy, mental retardation and autism, which are frequent complications of TSC, say the researchers. Their findings, accompanied by commentary, were the cover article of the September 15 issue of Genes & Development.
TSC causes benign tumor-like lesions, which can affect every organ in the body and are called tubers when they occur in the brain. In the study, Sahin, He, lead author Yong-Jin Choi, PhD, and colleagues show in mice that when the two genes linked to the disease, TSC1 and TSC2, are inactivated, neurons grow too many axons (the long nerve fibers that transmit signals). Normal neurons grow just one axon and multiple dendrites (short projections that receive input from other neurons). This specification of axons and dendrites, known as polarity, is crucial for proper information flow.
“We think if initial polarity is not formed properly, the result will be abnormal connectivity in the brain,” says Sahin, who also directs the clinical Multi-Disciplinary Tuberous Sclerosis program at Children’s.
Since autism occurs in about half of people with TSC, the findings support the idea that such miswiring causes or contributes to autism, Sahin adds. He has received funding from Autism Speaks, the Manton Foundation and the Tuberous Sclerosis Alliance to pursue this idea further.
“People have started to look at autism as a developmental disconnection syndrome – there are either too many connections or too few connections between different parts of the brain,” Sahin says. “In mouse models of TSC, we’re seeing an exuberance of connections.”
In laboratory experiments, the researchers were able to limit multiple axon formation by using the cancer drug rapamycin to suppress production of a protein called SAD-A kinase. This protein is produced in excess when the TSC1 and TSC2 genes are inactivated, and is found in abundance in the abnormally large cells that make up tubers.
Because increased SAD-A is associated with increased axon growth, the researchers also speculate that the TSC pathway could be manipulated to regenerate or repair axons lost or damaged in spinal cord or other nerve injuries.
“These findings provide a potential explanation for neurological abnormalities in TSC patients and perhaps in people without TSC,” says He. “The challenge remains as to how to treat these conditions. We have some clues but a lot more research needs to be done.”
The study was funded by grants from the Tuberous Sclerosis Alliance, the Manton Foundation, the Hearst Fund and the National Institutes of Health.
The paper can be downloaded free of charge at: http://genesdev.cshlp.org/cgi/content/abstract/22/18/2485?ijkey=949b2a5281a96ef468052b08e52e9cab65db1470&keytype2=tf_ipsecsha.
Children's Hospital Boston is home to the world's largest research enterprise based at a pediatric medical center, where its discoveries have benefited both children and adults since 1869. More than 500 scientists, including eight members of the National Academy of Sciences, 11 members of the Institute of Medicine and 12 members of the Howard Hughes Medical Institute comprise Children's research community. Founded as a 20-bed hospital for children, Children's Hospital Boston today is a 397-bed comprehensive center for pediatric and adolescent health care grounded in the values of excellence in patient care and sensitivity to the complex needs and diversity of children and families. Children's also is the primary pediatric teaching affiliate of Harvard Medical School.
James Newton | Quelle: Newswise Science News
Weitere Informationen: www.childrenshospital.org
Weitere Berichte zu: Autism > Axon > benign tumor-like lesions > disorder > Epilepsy > Genetic > multiple dendrites > neurons > Researchers > retardation > Sklerose > TSC > TSC1 > TSC2 > Tuberous > tuberous sclerosis complex
Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center
Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.
„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...
Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen
Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.
Jetzt ...
Anzeige
Anzeige

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik
Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen
23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Nea Kameni volcano movement captured by Envisat
23.05.2012 | Geowissenschaften
Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Exklusive Kontakte beim Investforum
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten