Нарушение процесса синаптического прунинга как отличительный признак РАС

Растущий массив исследований показывает, что нейробиологические изменения, в особенности аномалии в дендритных шипиках, крохотных протрузиях на нервных клетках, где формируются синапсы, могут быть отличительным признаком РАС.

Синапсы представляют собой места контакта между двумя нейронами, в них и происходит передача сигнала от одного нейрона к другому и далее по нейронной сети.

В исследованиях было обнаружено необычно высокое число дендритных шипиков у людей с аутизмом. Этот переизбыток синаптических связей может нарушить нормальные пути коммуникации в мозге, потенциально способствуя появлению поведенческих и когнитивных черт, наблюдаемых при РАС.

В нормальных условиях мозг проходит через синаптический прунинг, процесс, включающий удаление ненужных или слабых синаптических связей, чтобы освободить путь для более эффективных нейронных сетей. Прунинг играет ключевую роль во время раннего развития и в подростковом возрасте.

Микроглиальные клетки, являющиеся резидентными иммунными клетками в мозге, играют критическую роль в этом процессе. Помимо защиты мозга от инфекции или травмы, они выступают в роли «садовников», обрезая лишние синапсы, чтобы помочь сформировать здоровые нейронные цепи.

Для изучения механизмов, связанных с иммунной системой при РАС, исследователи использовали иммунные клетки-макрофаги, взятые из крови, в качестве дублеров для микроглиальных клеток мозга. Чтобы оценить способность макрофагов «прочищать» синаптический материал, исследователи поместили вместе с ними синаптосомы – фрагменты нервных связей, которые были получены из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека.

Исследование установило, что макрофаги от типично развивающихся людей были более эффективными в фагоцитозе и очистке синаптосом по сравнению с макрофагами, которые были получены от людей с РАС, которые демонстрировали значительно сниженную способность к фагоцитозу.

Это нарушение в синаптическом фагацитозе было связано со сниженной продукцией белка CD209, который может играть критическую роль в способности макрофагов к фагоцитозу синаптических белков. Полученные данные показывают, что дисфункция фагоцитоза может способствовать дефицитам в синаптическом прунинге, наблюдаемом при РАС, а ген CD209, кодирующий соответствующий белок, потенциально выступает в качестве молекулярного посредника.

Доктор Манабу Макинодан, профессор Школы медицины при Университете здоровья Фудзита и соавтор исследования отметил: «Если сниженная способность синаптосом к фагицитозу и пониженная экспрессия CD209 похожим образом будут идентифицированы в микроглии у людей с РАС в будущих исследованиях, это может привести к разработке более эффективных препаратов, нацеленных на ключевые симптомы аутизма».

В то же время, необходимо отметить, что ранние вмешательства в развитие детей с аутизмом, хотя и не могут полностью устранить проблему с дефицитом прунинга, однако способны до определённой степени его стимулировать.

При обучении практическим и академическим навыкам и создании для ребенка обогащённой среды, предоставляющей ему стимулы к самостоятельному исследованию окружающей обстановки, происходит усиление определённых синаптических связей за счёт их частого использования и обрезание более слабых.

Занятия спортом, музыкой, обучение чтению, счёту и практическим навыкам самообслуживания, от завязывания шнурков до мытья посуды, будет способствовать включению процесса синаптического прунинга.

Источники:
1. Nishi, Y., et al. (2025). Impaired synaptosome phagocytosis in macrophages of individuals with autism spectrum disorder. Molecular Psychiatry.
doi.org/10.1038/s41380-025-03002-3.
2. Synaptic pruning through glial synapse engulfment upon motor learning. Nat Neurosci 25, 1458–1469 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41593-022-01184-5
3. Medical News Net. Study links impaired synaptic pruning to autism