Dva proteiny, které se účastní autismus Vědci z UT Southwestern Medical Center zjistili, že kontrolují sílu a rovnováhu spojení nervových buněk.
Červen 2007 – Proteiny, které slouží k fyzickému spojení nervových buněk, byly objeveny před více než deseti lety vědci z UT Southwestern, ale jejich funkce byla nejasná.
V nové studii, která se objeví ve vydání časopisu z 21. června Neuron, vědci zjistili, že jeden protein zvyšuje excitabilitu nervových buněk, zatímco druhý inhibuje buněčnou aktivitu. Nejdůležitější je, že tyto efekty závisely na tom, jak často články střílely.
Úroveň aktivity neuronů hraje zásadní roli během normálního vývoje mozku u dětí. Aktivní spojení se upevňují a přežívají do dospělosti, zatímco neaktivní mizí.
Předpokládá se, že autismus zahrnuje nerovnováhu excitačních a inhibičních nervových spojení, což je teorie podpořená tímto Ege Kavalali, docent neurověd a fyziologie na UT Southwestern a autor studie papír.
"Mutace v těchto proteinech byly nedávno spojeny s určitými druhy autismu," řekl doktor Kavalali. "Tato práce poskytuje jasný pohled na to, jak fungují proteiny." Nikdy nemůžeme navrhnout terapeutickou strategii, aniž bychom věděli, co tyto mutace dělají.“
Proteiny se nazývají neuroligin-1 a neuroligin-2. Na spojení dvou nervových buněk, nazývaných synapse, vyčnívají proteiny z povrchu buňky, která přijímá signál z první buňky. Neuroliginy se vážou na jiné molekuly na první buňce, čímž vytvářejí fyzický most přes synapsi.
V některých případech signál z první buňky excituje druhou buňku, zatímco na jiných synapsích signál inhibuje druhou buňku.
Kojenci se rodí s mnohem větším počtem synapsí, excitačních i inhibičních, než dospělí. V procesu zvaném prořezávání synapse, které jsou během vývoje neaktivní, mizí, zatímco aktivní se množí.
V současné studii vědci geneticky manipulovali s neurony krys v kultuře tak, že buňky vytvořily příliš mnoho neuroliginu-1. Buňky vyvinuly dvojnásobný počet synapsí, což vyvolává otázku, zda neuroligin-1 přispěl k vytvoření dalších synapsí nebo přispěl k selhání těch stávajících ořezané. Podobné testy ukázaly, že nadbytek neuroliginu-2 také vedl k většímu počtu synapsí, ale v tomto případě byly synapse inhibiční.
Když bylo buňkám, které nadměrně exprimovaly buď neuroligin-1 nebo neuroligin-2, chemicky zabráněno v odpálení, nevyvinuly se u nich nadbytečné synapse, navzdory přítomnosti příslušných proteinů.
Společně testy ukazují, že nervové buňky s přebytkem neuroliginů vyvinuly extra synapse pouze tehdy, když je těmto buňkám umožněno vystřelit.
"Dva neuroliginy mají za normálních podmínek komplementární role, přičemž neuroligin-1 zvyšuje excitační aktivitu." spojení mezi nervovými buňkami a neuroligin-2 zvyšující počet inhibičních vazeb, čímž se vytváří rovnováha,“ Dr Kavalali řekl. "V obou případech nejsou neuroliginy nezbytné pro vytváření synapsí, ale hrají v nich roli určení, které synapse to dělají v dlouhodobém horizontu, a tím nastavení citlivosti nervových buněk jsou.”
Protože se mutace v neuroliginech vyskytují u některých lidí s poruchami autistického spektra, vědci také navrhli mutace v neuroliginu-1 srovnatelná s mutací pozorovanou u lidí a zavedla mutantní neuroliginy do potkanů neurony.
"Nervové buňky nesoucí mutantní neuroligin vykazovaly dramatický pokles počtu synapsí a více než." dvojnásobný pokles excitability, což ukazuje, že mutace narušuje stabilitu synapsí,“ Dr Kavalali řekl.
