Luận văn ThS: Độ thấm ruột và nơ-ron tá tràng ở chuột tự kỷ - RMIT

Luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu về độ thấm ruột và đặc tính chức năng của tế bào thần kinh ruột tá tràng trên mô hình chuột tự kỷ.

• Tác giả: Joshua Kenneth Williams
• Người hướng dẫn: A/Prof. Elisa Hill
• Trường học: RMIT University
• Chuyên ngành: Biomedical Science
• Đề tài: Intestinal Permeability and Functional Properties of Duodenal Enteric Neurons in a Mouse Model of Autism
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Melbourne

Tóm tắt

I. Tổng quan tính thấm ruột và nơ ron ruột tá tràng ở chuột tự kỷ

Hội chứng tự kỷ (ASD) là rối loạn phát triển thần kinh phổ biến. Bệnh nhân tự kỷ thường gặp các vấn đề tiêu hóa mạn tính. Táo bón, tiêu chảy và đau bụng xuất hiện với tần suất cao. Trục não-ruột tạo ra mối liên hệ hai chiều giữa hệ thần kinh trung ương và đường tiêu hóa. Luận văn thạc sĩ khoa học của Joshua Kenneth Williams tại Đại học RMIT tập trung vào tính thấm ruột và đặc tính nơ-ron ruột tá tràng. Đề tài sử dụng mô hình chuột mang đột biến gen Neuroligin-3 R451C (NL3R451C). Đột biến này liên quan trực tiếp đến chứng tự kỷ ở người. Hệ thần kinh ruột (ENS) điều hòa nhu động, tiết dịch và lưu lượng máu tại ruột non. Nghiên cứu kiểm tra tính toàn vẹn của biểu mô ruột và các biến đổi điện sinh lý nơ-ron. Tá tràng đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thu dinh dưỡng và bảo vệ cơ thể. Sự bất thường tại vùng ruột này có thể gây tác động tiêu cực đến chức năng não bộ. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở sinh học quan trọng cho các rối loạn tiêu hóa ở bệnh nhân tự kỷ.

1.1. Rối loạn tiêu hóa và trục não ruột trong hội chứng tự kỷ

Trục não-ruột là mạng lưới giao tiếp phức tạp giữa não bộ và đường tiêu hóa. Mạng lưới này vận hành qua hệ thần kinh, hệ miễn dịch và nội tiết. Bệnh nhân tự kỷ thường biểu hiện các triệu chứng đường ruột nghiêm trọng. Tình trạng viêm ruột cục bộ làm thay đổi hành vi và cảm xúc của người bệnh. Các phân tử truyền tin từ ruột có thể vượt qua hàng rào máu não. Hệ thần kinh ruột chứa hàng triệu tế bào thần kinh tự chủ. Hệ thống này kiểm soát trực tiếp các phản xạ co bóp và bài tiết của ống tiêu hóa. Khi tín hiệu thần kinh ruột bị rối loạn, chức năng tiêu hóa suy giảm nghiêm trọng. Mối liên hệ chặt chẽ này thúc đẩy các nhà khoa học tìm kiếm cơ chế phân tử gốc rễ.

1.2. Mô hình chuột chuyển gen mang đột biến Neuroligin 3 R451C

Gen Neuroligin-3 mã hóa protein bám dính synap tại hệ thần kinh. Đột biến điểm R451C làm thay đổi chức năng kết nối synap thần kinh trung ương. Mô hình chuột mang đột biến NL3R451C thể hiện các hành vi điển hình của chứng tự kỷ. Chuột giảm giao tiếp xã hội và tăng tính tương tác lặp lại. Đột biến này cũng gây ra những thay đổi rõ rệt trong hệ thần kinh ruột. Các nhà khoa học ghi nhận sự gia tăng số lượng nơ-ron tại hỗng tràng và manh tràng. Chuột đột biến còn có sự thay đổi về độ nhạy cảm thụ thể GABA và nhu động ruột. Sử dụng mô hình chuột này giúp giải mã chi tiết các bất thường tại tá tràng.

II. Phân tích tính thấm ruột và protein liên kết ở chuột tự kỷ

Hàng rào biểu mô ruột bảo vệ cơ thể khỏi vi khuẩn và độc tố ngoại sinh. Cấu trúc này bao gồm lớp tế bào biểu mô và các phức hợp liên kết khe (tight junction). Sự toàn vẹn của liên kết khe duy trì tính thấm chọn lọc của ruột non. Ở bệnh nhân và mô hình động vật tự kỷ, biểu hiện gen mã hóa protein liên kết bị suy giảm rõ rệt. Hiện tượng này dẫn đến tình trạng tăng tính thấm ruột hoặc hội chứng rò rỉ ruột. Độc tố vi khuẩn và kháng nguyên lạ dễ dàng xâm nhập vào tuần hoàn máu. Phản ứng viêm toàn thân kích hoạt và gây tổn thương hàng rào máu não. Nghiên cứu sinh học phân tử chỉ ra sự biến đổi của các protein claudin-1, claudin-5, occludin và tricellulin. Sự mất cân bằng này làm lỏng lẻo khoảng gian bào biểu mô tá tràng. Hậu quả là chức năng hấp thu dưỡng chất bị suy thoái nghiêm trọng. Việc phân tích biến đổi tính thấm theo từng vùng ruột giúp xác định tổn thương cục bộ chính xác.

2.1. Cơ chế phân tử của suy giảm protein liên kết biểu mô ruột

Protein liên kết khe duy trì rào cản vật lý giữa các tế bào biểu mô ruột. Các phân tử occludin, tricellulin và claudin-1 đóng vai trò then chốt trong cấu trúc này. Khi biểu hiện của các gen này suy giảm, liên kết biểu mô trở nên lỏng lẻo. Ngược lại, mức độ biểu hiện của claudin-2 và claudin-15 lại có xu hướng tăng cao. Sự mất cân bằng giữa các nhóm protein tạo ra các lỗ rò rỉ chọn lọc ion và phân tử lớn. Các mẫu mô phân tích từ mô hình chuột tự kỷ cho thấy sự phá vỡ cấu trúc liên kết biểu mô. Tế bào ruột mất khả năng kiểm soát sự khuếch tán qua khoảng gian bào. Quá trình viêm biểu mô tiếp tục kích thích chu trình phá hủy tế bào.

2.2. Sự sai khác về tính thấm giữa các vùng ruột non và đại tràng

Tính thấm của ống tiêu hóa có sự phân hóa rõ rệt tùy theo từng đoạn giải phẫu. Tá tràng và hỗng tràng chịu trách nhiệm tiêu hóa chính nên có diện tích tiếp xúc lớn. Tại manh tràng và đại tràng của chuột NL3R451C, các biến đổi nơ-ron diễn ra không đồng nhất. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy đại tràng vẫn duy trì nhu động cơ bản trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên, tính thấm biểu mô ở đoạn ruột non lại suy giảm tính chọn lọc nhanh chóng. Sự rò rỉ phân tử xảy ra mạnh mẽ tại tá tràng trước khi lan rộng sang các vùng khác. Việc phân định ranh giới tổn thương biểu mô giữa ruột non và ruột già là tiền đề để giải mã cơ chế bệnh lý.

III. Phương pháp đo điện sinh lý nơ ron ruột tá tràng ở chuột tự kỷ

Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp phương pháp điện sinh lý học và mô học tiên tiến. Kỹ thuật ghi điện thế nội bào (intracellular electrophysiology) được dùng để phân tích nơ-ron ruột tá tràng. Phương pháp này ghi lại các đặc tính điện sinh lý cơ bản của màng tế bào thần kinh. Điện thế nghỉ, ngưỡng kích thích và biên độ điện thế hoạt động được đo đạc chuẩn xác. Nhuộm hóa mô miễn dịch (immunocytochemistry) hỗ trợ định danh các phân nhóm nơ-ron đặc hiệu. Hai mạng lưới chính là đám rối dưới niêm mạc (submucosal plexus) và đám rối cơ ruột (myenteric plexus) được bóc tách cẩn thận. Mức độ biểu hiện của enzyme tổng hợp oxit nitric (NOS) và thụ thể GABA_A được định lượng chi tiết. Thí nghiệm bổ sung các chất đối kháng như gabazine và bicuculline để khảo sát thụ thể GABA_A. Phương pháp buồng Ussing hoặc đo huỳnh quang FITC-dextran được tiến hành để xác định tính thấm biểu mô tá tràng. Quy trình thí nghiệm đảm bảo tính khách quan và độ chính xác khoa học cao.

3.1. Kỹ thuật ghi điện sinh lý nội bào và hóa mô miễn dịch ENS

Kỹ thuật vi điện cực thủy tinh được cắm trực tiếp vào thân nơ-ron ruột. Thiết bị ghi nhận sự thay đổi điện thế màng với độ nhạy milivolt. Tín hiệu xung thần kinh được số hóa và phân tích tự động qua phần mềm chuyên dụng. Song song đó, kỹ thuật hóa mô miễn dịch nhuộm huỳnh quang định vị các dấu ấn thần kinh. Kháng thể kháng Hu, nNOS và choline acetyltransferase làm sáng tỏ cấu trúc quần thể nơ-ron. Phương pháp này cho phép đếm số lượng nơ-ron trong từng hạch thần kinh ruột tá tràng. Sự kết hợp giữa chức năng điện học và hình thái mô học cung cấp cái nhìn toàn diện về tổn thương thần kinh ruột.

3.2. Đánh giá tính nhạy cảm thụ thể GABA A và dẫn truyền thần kinh

Thụ thể GABA_A đóng vai trò điều biến quan trọng trong hệ thống thần kinh ruột. Các thử nghiệm co thắt cơ trơn sử dụng thuốc chẹn thụ thể GABA_A nhằm kiểm tra phản ứng nhu động. Khi ức chế thụ thể bằng bicuculline hoặc gabazine, mô ruột chuột đột biến bộc lộ sự suy giảm vận động bất thường. Kết quả phản ánh sự gia tăng độ nhạy cảm của thụ thể GABA_A tại đường tiêu hóa. Sự biến đổi này tương đồng với các sai hỏng dẫn truyền GABAergic từng ghi nhận trên não chuột tự kỷ. Thí nghiệm chứng minh đột biến Neuroligin-3 gây tác động đồng thời lên cả hệ thần kinh trung ương và ngoại biên.

IV. Kết luận về tính thấm ruột và hướng can thiệp hội chứng tự kỷ

Luận văn thạc sĩ khẳng định đột biến NL3R451C làm thay đổi cấu trúc và chức năng nơ-ron tá tràng. Hàng rào biểu mô ruột bị suy giảm tính toàn vẹn tạo điều kiện cho độc tố thẩm thấu. Sự thay đổi mật độ nơ-ron và thụ thể GABA_A tại tá tràng giải thích nguyên nhân gây rối loạn nhu động tiêu hóa. Đây là bằng chứng thực nghiệm quan trọng củng cố học thuyết trục não-ruột trong bệnh sinh tự kỷ. Phát hiện này mở ra nhiều triển vọng mới cho y học can thiệp. Các liệu pháp phục hồi liên kết biểu mô ruột có thể làm giảm tải lượng viêm hệ thống. Đồng thời, việc điều biến hoạt động điện của hệ thần kinh ruột hứa hẹn cải thiện cả triệu chứng tiêu hóa lẫn hành vi tâm thần. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc thử nghiệm thuốc bảo vệ niêm mạc và men vi sinh đặc hiệu. Đề tài của Joshua Kenneth Williams đặt nền móng vững chắc cho các nghiên cứu lâm sàng tương lai.

4.1. Tác động của nghiên cứu đối với hiểu biết về trục não ruột

Nghiên cứu làm sáng tỏ cơ chế sinh học phân tử kết nối biểu hiện gen tự kỷ với các tổn thương đường ruột. Việc phát hiện biến đổi nơ-ron tại tá tràng mở rộng tầm nhìn về hệ thần kinh ruột. Trước đây, nhiều nghiên cứu chỉ tập trung vào hồi tràng hoặc đại tràng. Dữ liệu từ luận văn cho thấy toàn bộ ống tiêu hóa đều có thể chịu ảnh hưởng từ đột biến thần kinh. Sự rò rỉ biểu mô ruột kích thích phản ứng miễn dịch mạn tính và tác động ngược lên não. Hiểu biết này củng cố quan điểm điều trị tự kỷ cần tiếp cận toàn diện từ cả não bộ lẫn hệ tiêu hóa.

4.2. Định hướng liệu pháp can thiệp trúng đích hệ thần kinh ruột

Các phát hiện từ mô hình chuột mở đường cho các thử nghiệm lâm sàng mới. Việc nhắm mục tiêu vào các thụ thể GABA_A tại ruột non có thể tái cân bằng nhu động tiêu hóa. Thuốc củng cố liên kết protein biểu mô giúp ngăn chặn độc tố xâm nhập vào máu. Ngoài ra, việc bổ sung các chủng vi sinh probiotics hỗ trợ phục hồi tính toàn vẹn của niêm mạc. Can thiệp sớm vào đường ruột có khả năng làm giảm bớt mức độ nghiêm trọng của các triệu chứng hành vi ở bệnh nhân tự kỷ. Hướng đi này đem lại hy vọng nâng cao chất lượng cuộc sống cho người bệnh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Intestinal Permeability and Functional Properties of Duodenal Enteric Neurons in a Mouse Model of Autism. A thesis submitted in fulfilment of the requirements for the degree of Master of Science Joshua Kenneth Williams BSc in Biomedical science and Biotechnology (RMIT University, Melbourne) School of Health and Biomedical Science College of Science, Technology, Engineering and Math RMIT University August 2022 Thesis declaration I certify that except where due acknowledgement has been made, this research is that of the author alone; the content of this research submission is the result of work which has been carried out since the official commencement date of the approved research program; any editorial work, paid or unpaid, carried out by a third party is acknowledged; and ethics procedures and guidelines have been followed. In addition, I certify that this submission contains no material previously submitted for award of any qualification at any other university or institution, unless approved for a joint-award with another institution, and acknowledge that no part of this work will, in the future, be used in a submission in my name, for any other qualification in any university or other tertiary institution without the prior approval of the University, and where applicable, any partner institution responsible for the joint- award of this degree. I acknowledge that copyright of any published works contained within this thesis resides with the copyright holder(s) of those works.

I give permission for the digital version of my research submission to be made available on the web, via the University’s digital research repository, unless permission has been granted by the University to restrict access for a period of time. I acknowledge the support I have received for my research through the provision of an Australian Government Research Training Program Scholarship. Joshua Kenneth Williams. i Acknowledgements I would like to express my deepest gratitude to my supervisors A/Prof.

Elisa Hill and Dr Suzanne Hosie. Both Elisa and Suzanne were encouraging, inspiring and supportive throughout my candidature. Thank you both for providing me with constructive criticism, along with skills in electrophysiology, permeability, scientific presentations, and scientific writing. I would also like to acknowledge my lab members: Jackson, Tanya, Chalystha, Pasindu, Rachele, Samantha and Miti for providing me with invaluable feedback on my presentations and troubleshooting problems with experiments that arose during my candidature.

I would like to acknowledge my partner Latasha who provided constant emotional support and encouragement throughout my candidature. ii Table of Contents Thesis declaration. ii List of Figures. vi List of Tables.

vii List of abbreviations and units.0 Autism Spectrum Disorder (ASD) overview .1 Gastrointestinal disturbances in Autism patients.2 The gastrointestinal tract .3 The enteric nervous system .4 The submucosal plexus.5 The myenteric plexus .0 The gastrointestinal mucosal barrier .1 Intestinal epithelial cells .2 Apical junction protein complex .3 Gastrointestinal distress and ASD .4 Restoration of intestinal permeability .1 The impact of L-glutamine on intestinal permeability .2 The impact of caffeine on intestinal permeability .0 Classification of enteric neurons. Morphological classification of enteric neurons .2 Electrophysiological classification of enteric neurons.3 Functional classification of enteric neurons.1 Intrinsic primary afferent neurons (IPANs).3 Muscle motor neurons.4 Neurochemical classification of myenteric neurons .0 ASD genetic mutations .1 ASD and synaptic cell adhesion molecules.6 Expression of Nlgn3 in the gastrointestinal tract .1 Assessing permeability in an autism mouse model.2 Action potential characteristics in duodenal myenteric neurons using an autism mouse model .3 Aims and hypotheses .43 Chapter 2: Measuring intestinal permeability in the Neuroligin-3R451C mouse model of autism.0 Methods and materials .2 Segmentation of the small and large intestine .3 Preparation of L-glutamine and caffeine stock solutions .4 Injection of FITC-Dextran 4.5 Time course permeability experiment .6 Construction of standard curve using log serial dilutions .1 Small intestinal permeability in non-fasted wild-type and mutant mice .2 Permeability effects in wild-type and mutant fasted mice .3 Effects of fasting on NL3R451C mice .4 Effects of fasting on wild-type mice .5 Effects of L-glutamine on fasted NL3R451C mice .6 Effects of L-glutamine on fasted wild-type mice .7 Effects of caffeine on fasted NL3R451C mice .8 Effects of caffeine on fasted wild-type mice .1 Understanding how NL3R451C mutation and feeding conditions effect paracellular permeability .2 Understanding how L-glutamine and caffeine impact paracellular permeability. 77 Chapter 3: Optimisation of the patch-clamp recording technique in the enteric nervous system to examine action potential characteristics in mouse duodenal myenteric neurons.0 Methods and materials .2 General perfusion/dissecting Krebs solution .4 Identification of myenteric ganglion.6 Whole-cell patch recording .7 External patching solution .8 Current clamp recording protocol .1 Comparison of success rate of neuronal recordings for older versus younger mice.2 Recording action potentials in younger mice.1 Comparison of firing properties in 3 myenteric neurons .2 Action potential characteristics in younger mice .3 Action potential characteristics observed in Neurons 1, 2 and 3 .4 Neuronal profiles in younger mice .1 Comparison of action potentials full trace .2 Comparison of current-voltage (IV) curves .3 Comparison of action potentials and current curves .1 Success rate of whole-cell patch clamp recording in older versus younger mice.2 Future directions for patch-clamp electrophysiology in the ENS. 118 Appendix: Ethics approval letter .118 Appendix: Current clamp protocol used for whole-cell patch clamping.118 iv Electrophysiology appendices .137 v List of Figures Figure 1: Organization of the mouse gastrointestinal tract.

6 Figure 2: The organization of the enteric nervous system. 8 Figure 3: The physiology of the mucus layer in the colon is different to the small intestine .11 Figure 4: Cross-sectional image of small intestine depicting the major cell types .12 Figure 5: Tight junctions, desmosomes and adherens junctions, make up apical junctional complexes.13 Figure 6: Intestinal epithelial cells utilise both transcellular and paracellular pathways.16 Figure 7: Potential mechanisms for L-glutamine restoring paracellular permeability in IEC’s.21 Figure 8: Overeating and duration of food deprivation influences intestinal mucus composition.24 Figure 9: Three major functional classes of enteric neurons.28 Figure 10: Setup for measuring the permeability of FITC through the paracellular route.46 Figure 11: Standard curve of known concentrations of FITC with absorbance .47 Figure 12: Small intestinal paracellular permeability in non-fasted NL3R451C and WT mice.49 Figure 13: Small and large intestinal paracellular permeability fasted NL3R451C and WT mice .51 Figure 14: Small intestinal paracellular permeability for fasted and non-fasted NL3R451C mice .52 Figure 15: Effect of fasting and non-fasting on intestinal paracellular permeability in WT mice.54 Figure 16: L-Glutamine restored paracellular permeability in NL3R451C mice to WT levels in small and large intestinal regions .56 Figure 17: Small and large intestinal paracellular permeability on wild-type mice treated with L-glutamine .58 Figure 18: Caffeine restored paracellular permeability in NL3R451C mice to WT concentrations in small and large intestinal regions .60 Figure 19: Caffeine decreased paracellular permeability in WT mice .62 Figure 20: Visual representation of obtaining an LMMP preparation .78 Figure 21: Visual representation of the general set up of patch-clamping.81 Figure 22: Custom-made hair cell attached to a glass micropipette .81 Figure 23: A myenteric neuron action potential with measured characteristics .83 Figure 24: Number of times whole cell seal configuration was obtained .84 Figure 25: Number of times whole cell seal obtained and/or AP firing recorded in myenteric neurons using younger and older mice .85 Figure 26: Three duodenal myenteric neurons exhibited action potentials in response to current steps .87 Figure 27: Action potential characteristics of three neurons.92 Figure 28: Characterisation of action potential profiles recorded throughout the full current injection protocol for three duodenal myenteric neurons.93 vi List of Tables Table 1: Myenteric neurons are classified according to their neurochemical coding 34 Table 2: Known concentrations of FITC and absorbance produced 50 Table 3: Action potential parameters for three duodenal myenteric neurons 93 List of abbreviations and units AH: After-hyperpolarisation AHP: After-hyperpolarisation potential ASD: Autism Spectrum Disorder ATP: Adenosine triphosphate BA: Bile acid cAMP: cyclic adenosine monophosphate ChAT: Choline acetyltransferase CM: Circular muscle Cm: Membrane capacitance CNS: Central Nervous System DMEM: Dulbecco’s modified eagle medium EEC: Enteroendocrine cell EGF: Epidermal growth factor ENS: Enteric Nervous System ER: Endoplasmic reticulum mTOR: Mechanistic target of rapamycin FEPSPs: Fast excitatory post-synaptic potential FITC: Fluorescein Isothiocyanate GABA: Gamma-Aminobutyric acid vii GI: Gastrointestinal HFD: High-fat diet HSP: Heat shock proteins. HSF: Heat shock factor ICC: Interstitial cells of Cajal IEC: Intestinal epithelial cell IGF: Insulin-like growth factor IPAN: Intrinsic primary afferent neurons ISN: Intrinsic sensory neuron I-V curve: Current – Volt curve JAM: Junctional adhesion protein KO: Knock-out LM: Longitudinal-muscle LMMP: Longitudinal-muscle-myenteric-plexus LP: Lamina propria LPS Lipopolysaccharide MAPK: Mitogen-activated protein kinases ML: Mucosa layer MM: Muscularis mucosae MP: Myenteric plexus NO: Nitric oxide Neuroligin: NLGN3, Nlgn3 or NL3 NRXN: Neuroexin NOS: Nitric Oxide Synthase viii NF-B: nuclear factor-B pA: Picoamp PYY: Peptide YY Ra: Access resistance Rm: Membrane resistance RMP: Resting membrane potential SCFA: Short chain fatty acids S-neurons: Synaptic-neurons SMP: Submucosal plexus Tau: Membrane time constant TGF: Transforming growth factor TGF- α -: Transforming growth factor α TJ: Tight junction TMAO: trimethylamine N-oxide VAchT: Vesicular acetylcholine transporter VIP: Vaso-intestinal peptide WT: Wild-type ZO: Zonulin ix Abstract Autism Spectrum Disorder (ASD) is a complex neurodevelopmental disorder characterised by impaired social communication and the presence of repetitive behaviours. In addition to these behavioural characteristics, as many as ninety percent of individuals with ASD exhibit gastrointestinal (GI) issues.

A missense mutation at position R451C in the synaptic adhesion protein, neuroligin-3 (NLGN3) was previously identified in patients with ASD. The Nlgn3 gene is present in both the brain and the intrinsic neural network of the gut, the enteric nervous system (ENS). Within the ENS, the submucosal plexus (SMP) regulates mucosal barrier functions such as secretion and permeability, while the myenteric plexus predominantly regulates gut motility. Clinical studies have shown that individuals with ASD who experience GI disturbances have elevated blood concentrations of simple sugars such as mannitol and lactulose, which is a marker for increased intestinal permeability.

Previous data from the current laboratory showed faster small intestinal transit time in NL3R451C mice compared to wild-type littermates. We hypothesise that the R451C mutation affects intestinal function (i., permeability and motility) in mice. Duodenal, jejunal, ileal and colonic paracellular permeability was assessed using an ex-vivo whole tissue assay in non-fasted and fasted mice. The effects of the R451C mutation on functional characteristics of duodenal myenteric neurons were also investigated in wild type mice.

No significant differences in intestinal permeability were observed between non-fasted NL3R451C mice and wild-type littermates in any intestinal region. In a fasted state, however, NL3R451C mice showed increased intestinal permeability in the duodenum, jejunum, ileum and colon when compared to wild-type littermates. The addition of L-glutamine and caffeine rescued the increased intestinal permeability in the duodenum, jejunum, ileum and colon in NL3R451C mice. To characterise functional neuronal properties in the ENS, action potentials and baseline cellular parameters were recorded from myenteric neurons using the whole-cell patch clamping technique on Longitudinal Muscle Myenteric Plexus Preparations (LMMPs).

The probability of obtaining a 1 recording was greater in younger (2-4-week-old) Swiss white and C57BL/6 mice in comparison to older (6-12-week-old) C57Bl/6 mice. Different action potential firing patterns were observed which may correlate with different functional subgroups of myenteric neurons. Characterising intestinal permeability and categorizing enteric neurons by their functional profiles may be useful for understanding and reducing GI symptoms, chronic low-grade systemic inflammation, and core neurological symptoms in people with ASD.0 Autism Spectrum Disorder (ASD) overview ASD is a complex neurodevelopmental disorder that results in a range of clinical traits that can differ in type and severity in each individual (Vahia, 2013). These clinical traits must meet specific criteria outlined in The American Psychiatric Association’s Diagnostic and Statistical Manual, Fifth Edition (Vahia, 2013).

For instance, an individual with ASD will often display persistent deficits in social- emotional reciprocity, nonverbal communicative behaviours (hand gestures and eye contact), verbal communication and developing, maintaining and understanding relationships. In addition, the individual must have persistent deficits in at least two types of repetitive or restricted behaviour (Vahia, 2013). These include motor movements that are repetitive or stereotyped, difficulties in managing distress at small changes, fixating on interests and hypo- or hyperactivity (Vahia, 2013).