Два белка, которые участвуют в аутизм было обнаружено, что они контролируют силу и баланс нервно-клеточных связей, как выяснили исследователи из Юго-западного медицинского центра UT.
Июнь 2007 г. - белки, которые служат для физического соединения нервных клеток друг с другом, были открыты более десяти лет назад учеными Юго-Западного Университета, но их функция не ясна.
В новом исследовании, опубликованном 21 июня в номере журнала Нейрон, исследователи обнаружили, что один белок увеличивает возбудимость нервных клеток, а другой подавляет активность клеток. Что наиболее важно, эти эффекты зависели от того, как часто клетки запускались.
Уровни активности нейронов играют жизненно важную роль в нормальном развитии мозга у детей. Активные связи укрепляются и доживают до зрелого возраста, а неактивные исчезают.
Считается, что аутизм связан с дисбалансом возбуждающих и тормозных нервных связей, что подтверждается этой теорией. исследования, сказал д-р Эге Кавалали, доцент нейробиологии и физиологии Юго-Западного Университета штата Вашингтон и автор бумага.
«Мутации в этих белках недавно были связаны с определенными разновидностями аутизма», - сказал доктор Кавалали. «Эта работа дает четкое представление о том, как функционируют белки. Мы никогда не сможем разработать терапевтическую стратегию, не зная, что делают эти мутации ».
Эти белки называются нейролигин-1 и нейролигин-2. На стыке двух нервных клеток, называемом синапсом, белки выступают из поверхности клетки, которая получает сигнал от первой клетки. Нейролигины связываются с другими молекулами первой клетки, создавая, таким образом, физический мост через синапс.
В некоторых случаях сигнал от первой клетки возбуждает вторую клетку, тогда как в других синапсах сигнал подавляет вторую клетку.
Младенцы рождаются с гораздо большим количеством синапсов, возбуждающих и тормозящих, чем у взрослых. В процессе, называемом сокращением, синапсы, которые неактивны во время развития, исчезают, а активные - размножаются.
В текущем исследовании исследователи генетически манипулировали нейронами крысы в культуре, чтобы клетки вырабатывали слишком много нейролигина-1. Клетки развивают вдвое больше синапсов, чем обычно, что ставит вопрос о том, может ли нейролигин-1 способствовали образованию дополнительных синапсов или способствовали отказу существующих обрезанный. Подобные тесты показали, что избыток нейролигина-2 также приводил к большему количеству синапсов, но в этом случае синапсы были тормозящими.
Когда клетки, которые сверхэкспрессируют либо нейролигин-1, либо нейролигин-2, химически предотвращались от активации, у них не возникало избыточных синапсов, несмотря на присутствие соответствующих белков.
В совокупности тесты показывают, что нервные клетки с избытком нейролигинов развивают дополнительные синапсы только тогда, когда этим клеткам позволяют активироваться.
«Два нейролигина в нормальных условиях выполняют взаимодополняющие роли, при этом нейролигин-1 увеличивает возбуждающее действие. связи между нервными клетками и нейролигином-2, увеличивающие количество тормозных связей, создавая баланс », - д-р Кавалали сказал. «В обоих случаях нейролигины не нужны для создания синапсов, но они играют роль в определение того, какие синапсы делают это в долгосрочной перспективе, и, таким образом, установка того, насколько чувствительны нервные клетки находятся."
Поскольку мутации в нейролигинах встречаются у некоторых людей с расстройствами аутистического спектра, исследователи также разработали мутация в нейролигине-1, сравнимая с мутацией, наблюдаемая у людей, и привела к введению мутантных нейролигинов крысам нейроны.
«Нервные клетки, несущие мутантный нейролигин, показали резкое уменьшение количества синапсов и более чем двукратное снижение возбудимости, показывая, что мутация нарушает стабильность синапсов », - сказал доктор Кавалали. сказал.
