Condiții patologice

Editat de
Francesca Cirulli

Institutul Național de Sănătate (ISS), Italia

Revizuite de
Alon Shamir

Mazor Mental Health Center, Hotel Israel

Laura Ricceri

Institutul Național de Sănătate (ISS), Italia

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

evaluarea

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Institutul de Anatomie și Biologie Celulară, Universitatea Ulm, Ulm, Germania
  • 2 WG Molecular Analysis of Synaptopathies, Neurology Department, Neurocenter of Ulm University, Ulm, Germany

Introducere

Deși în națiunile industrializate deficiențele micronutrienților apar rar la femeile gravide la niveluri de severitate care pot duce la anomalii evidente la sugarii lor, zincul poate fi o excepție (Sandstead și colab., 1977). Mai ales creierul fetal, datorită naturii creșterii și dezvoltării sale, pare deosebit de vulnerabil la deficitul matern de zinc.

În afară de numeroasele căi de semnalizare și metabolice din sistemul nervos central (SNC) în care este implicat zincul, zincul are un rol special în neurogeneză, migrație și diferențiere neuronală și plasticitate sinaptică (Frederickson și colab., 2000; Levenson și Morris, 2011; Takeda și colab., 2013). În plus, zincul este un ion de semnalizare în celulele nervoase și un modulator puternic al neurotransmisiei. Astfel, zincul este crucial pentru dezvoltarea creierului și, prin urmare, nu este surprinzător faptul că deficitul prenatal de zinc are ca rezultat afectarea performanței cognitive și a comportamentului ulterior în viață. În special în studiile pe animale, s-a raportat că deficitul prenatal de zinc are ca rezultat alterarea emoționalității, stări de anxietate și agresivitate, precum și comportament social alterat, memorie afectată și învățare mai târziu în viață (revizuită în Hagmeyer și colab., 2015). Cu toate acestea, în ciuda asemănării fenotipurilor descrise, nu s-a făcut nicio asociere directă cu tulburările din spectrul autist (ASD), probabil având în vedere că majoritatea acestor studii au fost efectuate între 1970 și începutul anilor 1980.

În mod fascinant, deja în 1976, s-a observat că tulburările de dispoziție care apar în Acrodermatita enteropatică Pacienții (AE) (pacienții care suferă în principal de deficit ereditar de zinc, adică din cauza mutațiilor transportatorilor de absorbție a zincului, cum ar fi ZIP4), care sunt deosebit de evidente la pacienții sugari și tineri, sunt adesea descriși drept „schizoizi” și că copiii cu AE prezintă unele similar cu copiii cu autism (Moynahan, 1976), cum ar fi evitarea contactului vizual. În prezent, multe studii efectuate pe pacienți umani raportează deficiența de zinc care apare frecvent asociată cu tulburări neuropsihiatrice, cum ar fi TSA, tulburarea de hiperactivitate a deficitului de atenție (ADHD), tulburările dispoziției, cum ar fi depresia și schizofrenia (Pfaender și Grabrucker, 2014). Mai mult, deficiența de zinc a fost asociată cu etiologia ASD ca factor de risc pentru mediu (Grabrucker, 2012; Vela și colab., 2015).

Materiale și metode

Generarea șoarecilor prenatali cu deficit de zinc

Șoarecii C3H/HenRj în vârstă de zece săptămâni au fost cumpărați de la Janvier Labs și adăpostiți la sosirea în unitatea de animale în cuști de plastic în condiții standard de laborator și au fost furnizați cu hrană și apă disponibile ad libitum. Camera de locuit a fost menținută la 22 ° C, cu luminile aprinse/stinse automat într-un ritm de 12 ore (luminile aprinse la 7 dimineața). După 1 săptămână de aclimatizare, șoarecii au fost împărțiți în 2 grupuri, un grup (8 femele) a fost alimentat cu o dietă cu deficit de zinc (50% îngropat) a fost înregistrată.

Statistici

Rezultate

Tabelul 1. Sănătatea generală a șoarecilor cu deficit de zinc prenatal (PZD).

Pentru a investiga o posibilă relație a deficitului de zinc prenatal și dezvoltarea simptomelor neuropsihiatrice mai târziu în viață, am efectuat mai multe teste comportamentale. În principal, ne-am propus să detectăm un posibil fenotip asemănător ASD la șoarecii PZD. ASD se caracterizează prin trei trăsături de bază la om: interacțiunea socială afectată, comunicarea afectată și comportamente stereotipe și interese restrânse. Mai mult, comorbilitățile cum ar fi retardul mental, hiperactivitatea și anxietatea crescută apar frecvent în TSA. Deși comportamentul șoarecilor diferă drastic de cel al oamenilor, pot fi evaluate caracteristici similare celor observate în cazurile de TSA umane. În trecut, mai multe paradigme și-au demonstrat validitatea în modelele de șoarece ASD cu ștergerea țintită a genelor candidate ASD (Ey și colab., 2011; Chen și colab., 2015). Cu toate acestea, similar spectrului de fenotipuri observat la om, nu toate simptomele sunt prezente la acești șoareci. Astfel, este necesară o combinație de teste pentru a trage concluzii. Prin urmare, am testat șoarecii PZD pentru simptomele de bază și comorbiditățile ASD utilizând mai multe paradigme de testare propuse de Crawley (Crawley, 2004).

Șoarecii PZD prezintă anxietate crescută

Într-un prim set de experimente, am testat dacă șoarecii prezintă comportamente legate de anxietate în testul în câmp deschis (Figurile 2A - F) și labirintul crescut plus (EPM) (Figurile 2G - N). Testul în câmp deschis este o procedură larg utilizată pentru examinarea activității locomotorii și a anxietății șoarecilor (Choleris și colab., 2001). Anxietatea este un simptom asociat al pacienților care suferă de TSA (White și colab., 2015), iar modelele de șoarece cu autism prezintă modificări ale activității locomotorii (Schmeisser și colab., 2012). Rezultatele noastre arată că șoarecii PZD petrec mult mai puțin timp în centrul terenului deschis (Figura 2A; ANOVA bidirecțional, efectul principal al tratamentului: F(1, 38) = 7.049, p Cuvinte cheie: Zn, Zn 2+, ZnT, ASD, creier, plasticitate, ZIP

Citație: Grabrucker S, Boeckers TM și Grabrucker AM (2016) Evaluarea dependentă de gen a autismului, cum ar fi comportamentul la șoarecii expuși deficitului de zinc prenatal. Față. Comportă-te. Neuroști. 10:37. doi: 10.3389/fnbeh.2016.00037

Primit: 15 septembrie 2015; Acceptat: 19 februarie 2016;
Publicat: 03 martie 2016.

Francesca Cirulli, Istituto Superiore di Sanità, Italia

Alon Shamir, Technion - Institutul de Tehnologie din Israel, Israel
Laura Ricceri, Istituto Superiore di Sanità, Italia