Два протеина, които са замесени в аутизъм Установено е, че контролират силата и баланса на връзките между нервните клетки, установиха изследователи от Югозападния медицински център на UT.
Юни 2007 г. – Протеините, които служат за физическо свързване на нервните клетки заедно, бяха открити преди повече от десетилетие от учени от UT Southwestern, но тяхната функция е неясна.
В новото изследване, което се появява в изданието на списанието от 21 юни Неврон, изследователите открили, че единият протеин повишава възбудимостта на нервните клетки, докато другият инхибира клетъчната активност. Най-важното е, че тези ефекти зависят от това колко често се задействат клетките.
Нивата на активност на невроните играят жизненоважна роля по време на нормалното развитие на мозъка при децата. Активните връзки стават по-силни и оцеляват до зряла възраст, докато неактивните изчезват.
Смята се, че аутизмът включва дисбаланс на възбудителните и инхибиторните нервни връзки, теория, подкрепяна от това проучване, каза д-р Еге Кавалали, доцент по неврология и физиология в UT Southwestern и автор на хартия.
„Мутациите в тези протеини наскоро бяха свързани с определени разновидности на аутизъм“, каза д-р Кавалали. „Тази работа дава ясна представа за това как функционират протеините. Никога не можем да създадем терапевтична стратегия, без да знаем какво правят тези мутации."
Протеините се наричат невролигин-1 и невролигин-2. На кръстовището на две нервни клетки, наречени синапс, протеините стърчат от повърхността на клетката, която получава сигнал от първата клетка. Невролигините се свързват с други молекули на първата клетка, като по този начин създават физически мост през синапса.
В някои случаи сигнал от първата клетка възбужда втората клетка, докато в други синапси сигналът инхибира втората клетка.
Бебетата се раждат с много повече синапси, както възбуждащи, така и инхибиторни, отколкото възрастните в крайна сметка. В процес, наречен резитба, синапсите, които са неактивни по време на развитието, изчезват, докато активните се размножават.
В настоящото проучване изследователите генетично манипулират невроните на плъх в културата, така че клетките създават твърде много невролигин-1. Клетките развиват два пъти повече от обичайния брой синапси, което повдига въпроса дали невролигин-1 допринесе за образуването на допълнителни синапси или допринесе за неуспеха на съществуващите да бъдат подрязани. Подобни тестове показват, че излишъкът от невролигин-2 също води до повече синапси, но в този случай синапсите са инхибиращи.
Когато клетките, които свръхекспресират или невролигин-1, или невролигин-2, са химически предотвратени от изстрелване, те не развиват излишни синапси, въпреки наличието на съответните протеини.
Заедно тестовете показват, че нервните клетки с излишък на невролигини развиват допълнителни синапси само когато на тези клетки е позволено да се задействат.
„Двата невролигина имат допълващи се роли при нормални условия, като невролигин-1 увеличава възбуждащото връзки между нервните клетки и невролигин-2 увеличават броя на инхибиторните връзки, създавайки баланс", д-р Кавалали казах. „И в двата случая невролигините не са необходими за създаването на синапсите, но имат роля определяне кои синапси го правят в дългосрочен план и по този начин настройване на реакцията на нервните клетки са.”
Тъй като мутации в невролигините се появяват при някои хора с разстройства от аутистичния спектър, изследователите също така са разработили мутация в невролигин-1, сравнима с тази, наблюдавана при хора и въведена мутантните невролигини в плъхове неврони.
„Нервните клетки, носещи мутантния невролигин, показаха драматично намаляване на броя на синапсите и повече от двукратно намаляване на възбудимостта, което показва, че мутацията пречи на стабилността на синапсите", д-р Кавалали казах.
