Kaksi proteiinia, jotka liittyvät autismi Niiden on todettu säätelevän hermosolu-yhteyksien vahvuutta ja tasapainoa, UT Southwestern Medical Centerin tutkijat ovat havainneet.
Kesäkuu 2007 – UT: n lounaistutkijat löysivät yli kymmenen vuotta sitten proteiinit, jotka yhdistävät hermosoluja fyysisesti toisiinsa, mutta niiden toiminta on ollut epäselvää.
Uudessa tutkimuksessa, joka ilmestyy lehden 21. kesäkuuta ilmestyvässä numerossa Neuroni, tutkijat havaitsivat, että yksi proteiini lisää hermosolujen kiihottumista, kun taas toinen estää solujen toimintaa. Mikä tärkeintä, nämä vaikutukset riippuivat siitä, kuinka usein solut ampuivat.
Hermosolujen aktiivisuustasoilla on tärkeä rooli lasten normaalissa aivojen kehityksessä. Aktiiviset yhteydet vahvistuvat ja säilyvät aikuisuuteen asti, kun taas ei-aktiiviset katoavat.
Autismin uskotaan sisältävän kiihottavien ja inhiboivien hermoyhteyksien epätasapainon, tämän teorian tukemana. tutkimuksessa, sanoi tohtori Ege Kavalali, UT Southwesternin neurotieteen ja fysiologian apulaisprofessori ja tutkimuksen kirjoittaja. paperi.
"Näiden proteiinien mutaatiot on äskettäin yhdistetty tiettyihin autismin muotoihin", tohtori Kavalali sanoi. "Tämä työ antaa selkeän käsityksen proteiinien toiminnasta. Emme voi koskaan suunnitella terapeuttista strategiaa tietämättä, mitä nämä mutaatiot tekevät."
Proteiineja kutsutaan neuroligiini-1:ksi ja neuroligiini-2:ksi. Kahden hermosolun risteyksessä, jota kutsutaan synapsiksi, proteiinit työntyvät ulos solun pinnasta, joka vastaanottaa signaalin ensimmäiseltä solulta. Neuroligiinit sitoutuvat muihin molekyyleihin ensimmäisessä solussa ja muodostavat näin fyysisen sillan synapsin yli.
Joissakin tapauksissa signaali ensimmäisestä solusta herättää toisen solun, kun taas muissa synapseissa signaali estää toisen solun.
Imeväisillä on syntyessään paljon enemmän synapseja, sekä kiihottavia että estäviä, kuin aikuisilla. Prosessissa, jota kutsutaan karsimiseksi, synapsit, jotka eivät ole aktiivisia kehityksen aikana, katoavat, kun taas aktiiviset lisääntyvät.
Tässä tutkimuksessa tutkijat manipuloivat geneettisesti rotan hermosoluja viljelmässä niin, että solut loivat liikaa neuroligiini-1:tä. Solut kehittivät kaksi kertaa tavallista synapsien määrää, mikä herätti kysymyksen siitä, onko neuroligiini-1 vaikutti uusien synapsien muodostumiseen tai jo olemassa olevien epäonnistumiseen karsittu. Samanlaiset testit osoittivat, että ylimääräinen neuroligiini-2 johti myös synapsien lisääntymiseen, mutta tässä tapauksessa synapsit olivat estäviä.
Kun joko neuroligiini-1:tä tai neuroligiini-2:ta yli-ilmentävien solujen laukeaminen estettiin kemiallisesti, ne eivät kehittäneet ylimääräisiä synapseja vastaavien proteiinien läsnäolosta huolimatta.
Yhdessä testit osoittavat, että hermosolut, joissa oli liikaa neuroligiinejä, kehittivät ylimääräisiä synapseja vain, kun näiden solujen annetaan syttyä.
"Kahdella neuroligiinillä on toisiaan täydentäviä rooleja normaaleissa olosuhteissa, ja neuroligiini-1 lisää kiihottavaa hermosolujen ja neuroligiini-2:n väliset yhteydet lisäävät estoyhteyksien määrää ja luovat tasapainoa, tohtori Kavalali sanoi. ”Kummassakaan tapauksessa neuroligiinit eivät ole välttämättömiä synapsien syntymiselle, mutta niillä on roolinsa määrittää, mitkä synapsit tekevät sen pitkällä aikavälillä, ja siten määrittää hermosolujen herkkyys ovat."
Koska neuroligiinien mutaatioita esiintyy joillakin ihmisillä, joilla on autismikirjon häiriöt, tutkijat suunnittelivat myös neuroligiini-1:n mutaatio, joka on verrattavissa ihmisillä havaittuun ja joka toi mutanttiset neuroligiinit rottaan neuronit.
"Mutanttia neuroligiiniä kantavissa hermosoluissa synapsien määrä väheni dramaattisesti ja yli kaksinkertainen kiihtyvyys, mikä osoittaa, että mutaatio häiritsee synapsien vakautta", tohtori Kavalali sanoi.
