Autismus: Was ist die Verbindung mit Zink?
Frühere Untersuchungen zeigten einen Zusammenhang zwischen Zink und Autismus. Bisher war es jedoch schwierig, den Zusammenhang zu verstehen.
Eine neue Studie, veröffentlicht in Grenzen der molekularen Neurowissenschaftenlegt nahe, dass ein Zinkmangel in der frühen Kindheit zu Autismus beitragen kann.
Autismus oder Autismus-Spektrum-Störung führt tendenziell zu Schwierigkeiten bei der Kommunikation und der sozialen Interaktion.
Obwohl jeder Fall anders ist, können Symptome wiederholte Aktionen, reduzierten Augenkontakt und Probleme beim Erkennen von Emotionen bei anderen sein.
Nach Angaben der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) leidet etwa 1 von 59 Kindern an Autismus. Es scheint bei Jungen viermal häufiger zu sein als bei Mädchen.
Trotz jahrelanger Forschung hat die medizinische Gemeinschaft die Mechanismen des Autismus noch nicht vollständig verstanden, und es gibt zahlreiche Theorien über seine Ursprünge.
Autismus tritt in der Regel in den ersten drei Lebensjahren auf. Während dieser Zeit bilden sich Synapsen - die Kommunikationspunkte zwischen Neuronen - und verändern sich schnell.
Die Forschung hat bestimmte Gene mit Autismus in Verbindung gebracht, darunter einige, die für Proteine kodieren, die Synapsen bilden, wie beispielsweise die Shank-Proteinfamilie.
Die Verbindung zwischen Synapsenbildung und Autismus hat die Grundlage für einige der jüngsten Forschungen zu den Mechanismen der Erkrankung geliefert.
Die Zinkverbindung
In den letzten Jahren entdeckten Forscher einen Zusammenhang zwischen Zinkmangel und Autismus. Zink erfüllt eine Reihe von Funktionen, darunter die Unterstützung beim Aufbau von Proteinen und DNA.
Obwohl die Forscher einen Zusammenhang zwischen Zinkmangel und Autismus zeigten, war unklar, ob der Mangel den Zustand verursacht oder ob er sich als Reaktion auf Veränderungen entwickelt, die aus Autismus resultieren.
In der neuen Studie versuchen die Autoren, diese Punkte zu klären, indem sie untersuchen, wie die Entwicklung von Synapsen und Zink zu Autismus führen kann.
Die leitende Autorin, Dr. Sally Kim von der Stanford University School of Medicine in Kalifornien, erklärt die Ergebnisse des Teams:
„Autismus ist mit bestimmten Varianten von Genen verbunden, die an der Bildung, Reifung und Stabilisierung von Synapsen während der frühen Entwicklung beteiligt sind. Unsere Ergebnisse verbinden die Zinkspiegel in Neuronen - über Wechselwirkungen mit den von diesen Genen kodierten Proteinen - mit der Entwicklung von Autismus. “
Was sind AMPARs?
AMPARs sind eine häufige Art von Glutamatrezeptor im Zentralnervensystem, und sich entwickelnde AMPARs reagieren besonders empfindlich auf die Art der mit Autismus verbundenen Genveränderungen.
Die Forscher fanden heraus, dass Zink in das zweite Neuron eintritt, wenn eine Nachricht von einem Neuron zu einem anderen übertragen wird.
Dort kann es an Shank 2- und Shank 3-Proteine binden. Diese Proteine interagieren dann mit AMPARs an der zweiten Synapse.
Diese Interaktion bewirkt, dass sich die Struktur der Synapse in einem Prozess ändert, den die medizinische Gemeinschaft als „Reifung“ bezeichnet.
In einer komplexen Reihe von Experimenten zeigten die Autoren der Studie, dass sich Shank 2 und 3 in Synapsen ansammeln, wenn AMPARs die Reifung erreichen. Das Hinzufügen von Zink zur Gleichung beschleunigte die Reifung von AMPARs, jedoch nur, wenn Schaft 2 und 3 vorhanden waren.
Mit anderen Worten, die Forscher zeigten, dass Shank 2- und 3-Proteine mit Zink zusammenarbeiten, um die korrekte und zeitnahe Reifung von AMPARs sicherzustellen. Ohne Zink können sich AMPARs nicht richtig entwickeln.
"Dies deutet darauf hin, dass ein Mangel an Zink während der frühen Entwicklung durch eine beeinträchtigte synaptische Reifung und Bildung neuronaler Schaltkreise zu Autismus beitragen könnte."
Co-Senior-Autor Prof. John Huguenard
„Das Verständnis der Wechselwirkung zwischen Zink- und Shank-Proteinen könnte daher zu Diagnose-, Behandlungs- und Präventionsstrategien für Autismus führen“, schließt Prof. Huguenard.
Reduzieren Zinkpräparate das Autismusrisiko?
Die Autoren machen deutlich, dass wir immer noch nicht genug wissen, um diese Frage zu beantworten. Der Co-Senior-Autor Prof. Craig Garner vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Berlin erläutert:
"Derzeit gibt es keine kontrollierten Studien zum Autismusrisiko mit Zinkergänzung bei schwangeren Frauen oder Babys, daher ist die Jury immer noch nicht besetzt."
Die Forscher stellen auch fest, dass ein Zinkmangel nicht unbedingt zeigt, dass eine Person zu wenig des essentiellen Minerals verbraucht. Beispielsweise nimmt der Darm den Nährstoff möglicherweise nicht richtig auf.
Andererseits kann der Verzehr von überschüssigem Zink schädlich sein. Zu viel kann den Körper daran hindern, Kupfer aufzunehmen, was zu Anämie und schwachen Knochen führt.
Insgesamt bietet die Studie einen faszinierenden neuen Einblick in einen möglichen Mechanismus für die Entwicklung von Autismus.
Die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Zink und sich entwickelnden Neuronen könnte für zukünftige Behandlungen und möglicherweise die Prävention von Autismus vielversprechend sein.
