APC beljakovine povezane z avtizmom in duševno zaostalostjo

Nova spoznanja vodijo raziskovalce in znanstvenike korak bližje k boljšemu razumevanju avtizma in duševne zaostalosti, katerih vzroki so že dolgo predmet intenzivnih raziskav.

Študija, ki so jo zaključili nevroznanstveniki z Medicinske fakultete Univerze Tufts (TUSM) in Sackler School of Graduate Biomedical Sciences v Tuftsu, nakazuje, da so vzroki za te motnje lahko v disfunkciji beljakovine, imenovane adenomatozna polipozna coli (APC), pomemben element, ki izboljša sposobnost sinapse, da dozori. Sinapsa je ključni igralec v živčnem sistemu telesa in zagotavlja prehod za nevrone, da hitro prenašajo pomembne signale drugim celicam, in je ključnega pomena za pravilno delovanje nevronov.

Po besedah ​​starejše avtorice Michele H. Jacob, profesorice na oddelku za nevroznanost na TUSM in profesorja na Sackler School of Graduate Biomedical Sciences v Tuftsu, je študija prva, ki razkriva, da mora APC okrepiti proizvodnjo nevroligina. in neureksin v sinapsi.

Neuroligin in neureksin sta molekuli celične adhezije, ki sta potrebni za pravilno dozorevanje rasti in funkcionalnosti sinapskega prehoda, zlasti pri prenosu signalov čez sinapso in določanju sinaptičnih funkcij.

»Obe strani sinapse sta natančno nastavljeni za učinkovit prenos; neravnovesje na obeh straneh lahko negativno vpliva na delovanje in povzroči kognitivne primanjkljaje. Naša študija razkriva, da APC tvori ključni beljakovinski kompleks v postsinaptičnem nevronu, ki daje tudi signale za usmerjanje dozorevanja sinapse v presinaptičnem nevronu, s čimer zagotavlja, da obe strani sinapse skupaj dozorevata, da zagotovita optimalno delovanje, «je dejal Jacob.

Nevrorazvojna motnja s širokim spektrom simptomov in resnosti, avtizem trenutno prizadene približno enega do dva človeka na 1.000, povezane motnje v spektru avtizma - Aspergerjeva motnja in motnja razširjenega razvoja (PPD) - pa ocenjujejo, da jih prizadene šest od 1.000.

Avtizem in nekatere oblike duševne zaostalosti so močno povezane z genetiko, zlasti pa bo pomanjkanje beljakovin APC vplivalo na funkcije, ki pomagajo pri učenju in spominu. Z blokiranjem funkcije APC je raziskovalna skupina uspela ugotoviti padec beljakovin nevroligina in neureksina, kar je na koncu razkrilo povezavo med obema področjema.

Jacobs je dodal, da "ta ugotovitev ponuja nov vpogled v mehanizme, potrebne za pravilno delovanje sinapse, pa tudi molekularne spremembe v sinapsi, ki verjetno prispevajo k avtističnemu vedenju in učnim primanjkljajem pri ljudeh z mutacijo genske mutacije APC zaradi izgube funkcije."

Tudi mutacije genov v beljakovinah nevroligina in neureksina so povezane z avtizmom, vendar pretekle raziskave niso ugotovile pomena APC pri združevanju teh molekul v sinapso.

Madelaine Rosenberg, sodelavka oddelka za nevroznanost pri TUSM in prva avtorica študije, je ugotovila, da študija omogoča tudi boljše razumevanje načina komuniciranja presinaptičnih in postsinaptičnih nevronov. "Ko smo zmotili delovanje APC na postsinaptični strani, smo na obeh straneh sinapse opazili spremembe, kar kaže, da APC organizira beljakovinski kompleks, ki komunicira z običajnim prometnim tokom," je dejala.

Za nadaljnje prizadevanje za boljše razumevanje vzrokov za avtizem in duševno zaostalost raziskovalna skupina načrtuje preučevanje učinkov odstranjevanja APC iz možganov sesalcev.

Podporniki študije so Nacionalni inštitut za nevrološke motnje in možgansko kap (NINDS), del Nacionalnega inštituta za zdravje in Center za raziskave nevroznanosti Tufts.

Ugotovitve študije so objavljene v izdaji časopisa Časopis za nevroznanost.

Vir: Univerza Tufts