Hirnorganoide zur Untersuchung möglicher Wechselwirkungen zwischen Genen und Umwelt
Oktober 2021
Johns Hopkins University, Baltimore, USA
In dieser Studie werden Hirnorganoide, die eine normale Version des Gens CHD8 enthalten, mit solchen, die die ASD-Hochrisikomutation CHD8+/- enthalten, verglichen. CHD8 ist eines von mehr als 50 Genen, die mit einem höheren Autismus Spektrum Syndrom (ASD)-Risiko in Verbindung gebracht werden.
Um zu testen, ob das Pestizid Chlorpyrifos (CPF), welches als umweltbedingter Risikofaktor für ASD in Verbindung gebracht wird, ähnliche Signalwege stört wie die Mutation, was auf eine synergistische Interaktion hindeuten könnte, wurden beide Arten von Hirnorganoiden 24 Stunden lang diesem Pestizid ausgesetzt. Die Forscher fanden heraus, dass die Exposition gegenüber CPF die CHD8-Proteinspiegel stärker reduzierte als die Mutation allein. Das Pestizid verstärkte auch die Wirkung der Mutation auf mehrere mit Autismus zusammenhängende Metaboliten und Neurotransmitter. Außerdem reduzierte die Pestizidexposition in beiden Hirnorganoidarten das Wachstum von Neuriten, was auf eine Störung der neuronalen Funktionalität hinweist.
Die Tatsache, dass die Exposition gegenüber CPF die CHD8-Proteinspiegel in den mutierten Zellen weiter reduzierte, deutet darauf hin, dass das Gen und das Pestizid ähnliche molekulare Ziele haben könnten. Die beobachtete Verringerung des CHD8-Proteinspiegels und des Neuritenwachstums unterstützt die Möglichkeit schwerwiegenderer Symptome bei CHD8-Mutationsträgern mit höherer CPF-Exposition.
Autism in three dimensions: using brain organoids to study potential gene–environment interactions
Lena Smirnova
Eingestellt am: 05.11.2021
[1] https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/EHP10301
