Autismespectrumstoornis (ASS) behoort tot de neuro-ontwikkelingsstoornissen, waarbij de onderliggende moleculaire processen grotendeels onduidelijk blijven. In neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson is bekend dat bepaalde typen neuronen gevoeliger zijn voor beschadiging. Dit wordt aangeduid als selectieve neuronale kwetsbaarheid. Of dit verschijnsel ook geldt voor ontwikkelingsstoornissen zoals ASS, was tot voor kort niet duidelijk.
Onderzoekers van het RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, onder leiding van Kazunari Miyamichi, hebben deze vraag nader onderzocht in een muismodel dat kenmerken van ASS vertoont.
Focus op oxytocine-producerende neuronen
In het onderzoek werd gebruikgemaakt van een muismodel waarbij de dieren in de baarmoeder zijn blootgesteld aan valproïnezuur, een anti-epilepticum. Deze blootstelling leidt bij de nakomelingen tot gedragsveranderingen die overeenkomen met ASS, zoals verminderde sociale interactie.
Binnen dit model richtte het team zich specifiek op parvocellulaire oxytocine-neuronen. Deze bevinden zich in een hersengebied dat betrokken is bij sociale beloning. De onderzoekers ontdekten dat de activiteit van deze cellen bij de muizen duidelijk verminderd was en dat de oxytocinespiegel in deze regio lager lag dan bij controledieren.
Genexpressie-analyse en opvallende resultaten
Met behulp van single-cell RNA sequencing werd vastgesteld dat een groot aantal genen in deze oxytocine-neuronen afwijkende expressiepatronen vertoonden. Daarbij was ook de genactiviteit van oxytocine zelf sterk verlaagd. Volgens Miyamichi was dit onverwacht, gezien het systemische karakter van valproïnezuur dat normaal gesproken geen specifieke celtypes treft.
Nog opmerkelijker was dat een eenmalige kunstmatige stimulatie van deze neuronen direct na de geboorte leidde tot een toename van oxytocineproductie. Dit ging gepaard met verbeteringen in sociaal gedrag, zoals meer interactie met andere muizen. De verandering bleek bovendien duurzaam: de verbetering in zowel genexpressie als gedrag hield aan tot in de jonge volwassenheid.
Implicaties voor toekomstig onderzoek
De bevindingen ondersteunen het idee dat ook bij neuro-ontwikkelingsstoornissen sprake kan zijn van een verhoogde gevoeligheid van bepaalde neuronale celtypen. De mogelijkheid om deze cellen na de geboorte te stimuleren en daarmee sociaal gedrag deels te herstellen, opent perspectieven voor verder onderzoek naar interventies bij ASS en vergelijkbare aandoeningen.
Hoewel deze resultaten gebaseerd zijn op diermodellen, benadrukken de onderzoekers dat verder klinisch onderzoek nodig is om te bepalen in hoeverre deze inzichten toepasbaar zijn bij mensen.
Tot slot
Het onderzoek van Miyamichi en zijn team wijst erop dat oxytocine-neuronen mogelijk een belangrijke rol spelen in de sociale beperkingen die kenmerkend zijn voor ASS. De bevinding dat gerichte stimulatie van deze cellen een langdurig positief effect kan hebben op gedrag, biedt een interessante invalshoek voor toekomstige behandelstrategieën. Verdere studies zullen moeten uitwijzen of deze aanpak ook relevant kan zijn voor menselijke patiënten.
