Dva proteina koja su uključena u autizam otkriveno je da kontroliraju snagu i ravnotežu veza živčanih stanica, otkrili su istraživači iz medicinskog centra UT Southwestern.
Lipanj 2007. – Proteini, koji služe za fizičko povezivanje živčanih stanica zajedno, otkrili su prije više od deset godina znanstvenici UT Southwestern, ali njihova funkcija je nejasna.
U novoj studiji, koja se pojavljuje u izdanju časopisa od 21. lipnja Neuron, istraživači su otkrili da jedan protein povećava ekscitabilnost živčanih stanica, dok drugi inhibira staničnu aktivnost. Što je najvažnije, ti su učinci ovisili o tome koliko često stanice pucaju.
Razine aktivnosti neurona igraju vitalnu ulogu tijekom normalnog razvoja mozga kod djece. Aktivne veze jačaju i opstaju do odrasle dobi, dok neaktivne nestaju.
Vjeruje se da autizam uključuje neravnotežu ekscitatornih i inhibicijskih živčanih veza, teoriju koju ovaj podupire studije, rekao je dr. Ege Kavalali, izvanredni profesor neuroznanosti i fiziologije na UT Southwestern i autor papir.
“Mutacije u ovim proteinima nedavno su povezane s određenim vrstama autizma”, rekao je dr. Kavalali. “Ovaj rad pruža jasan uvid u funkcioniranje proteina. Nikada ne možemo osmisliti terapijsku strategiju, a da ne znamo što te mutacije rade.”
Proteini se nazivaju neuroligin-1 i neuroligin-2. Na spoju dviju živčanih stanica, zvanom sinapsa, proteini strše s površine stanice koja prima signal od prve stanice. Neuroligini se vežu na druge molekule na prvoj stanici, stvarajući tako fizički most preko sinapse.
U nekim slučajevima signal iz prve stanice pobuđuje drugu stanicu, dok u drugim sinapsama signal inhibira drugu stanicu.
Dojenčad se rađa s mnogo više sinapsi, i ekscitatornih i inhibitornih, nego što ih imaju odrasli. U procesu koji se zove obrezivanje, sinapse koje su neaktivne tijekom razvoja nestaju dok se aktivne razmnožavaju.
U trenutnoj studiji, znanstvenici su genetski manipulirali neuronima štakora u kulturi tako da su stanice stvorile previše neuroligina-1. Stanice su razvile dvostruko veći broj sinapsi od uobičajenog, što postavlja pitanje je li neuroligin-1 pridonijelo stvaranju dodatnih sinapsi ili pridonijelo neuspjehu postojećih da budu orezana. Slični testovi su pokazali da višak neuroligina-2 također dovodi do više sinapsi, ali u ovom slučaju, sinapse su bile inhibicijske.
Kada su stanice koje su prekomjerno eksprimirale neuroligin-1 ili neuroligin-2 kemijski spriječene da se aktiviraju, one nisu razvile višak sinapsi, unatoč prisutnosti odgovarajućih proteina.
Zajedno, testovi pokazuju da su živčane stanice s viškom neuroligina razvile dodatne sinapse samo kada je tim stanicama dopušteno da se aktiviraju.
“Dva neuroligina imaju komplementarne uloge u normalnim uvjetima, pri čemu neuroligin-1 povećava ekscitatornu veze između živčanih stanica i neuroligin-2 povećavaju broj inhibicijskih veza, stvarajući ravnotežu", dr. Kavalali rekao je. “U oba slučaja, neuroligini nisu potrebni za stvaranje sinapsi, ali imaju ulogu određujući koje sinapse to čine dugoročno, i na taj način postavljajući koliko reagiraju živčane stanice jesu.”
Budući da se mutacije u neuroliginima javljaju kod nekih ljudi s poremećajima iz autističnog spektra, znanstvenici su također konstruirali mutacija u neuroliginu-1 usporediva s onom uočenom kod ljudi i koja je uvela mutantne neuroligine u štakora neurona.
“Živčane stanice koje nose mutantni neuroligin pokazale su dramatično smanjenje broja sinapsi i više od dvostruko smanjenje ekscitabilnosti, što pokazuje da mutacija ometa stabilnost sinapsi", dr. Kavalali rekao je.
