Dva proteina, ki sta vpletena v avtizem Ugotovljeno je bilo, da nadzorujejo moč in ravnovesje povezav živčnih celic, so ugotovili raziskovalci iz UT Southwestern Medical Center.
Junij 2007 – Proteine, ki služijo za fizično povezavo živčnih celic, so pred več kot desetletjem odkrili znanstveniki UT Southwestern, vendar njihova funkcija ni jasna.
V novi študiji, ki je objavljena v izdaji revije 21. junija Nevron, so raziskovalci ugotovili, da ena beljakovina poveča razdražljivost živčnih celic, druga pa zavira celično aktivnost. Najpomembneje je, da so ti učinki odvisni od tega, kako pogosto so celice sprožile.
Stopnje aktivnosti nevronov igrajo ključno vlogo pri normalnem razvoju možganov pri otrocih. Aktivne povezave postanejo močnejše in preživijo do odraslosti, medtem ko neaktivne izginejo.
Verjame se, da avtizem vključuje neravnovesje ekscitatornih in zaviralnih živčnih povezav, teorijo, ki jo podpira ta Ege Kavalali, izredni profesor nevroznanosti in fiziologije na UT Southwestern in avtor študije papir.
"Mutacije v teh beljakovinah so bile nedavno povezane z nekaterimi vrstami avtizma," je dejal dr. Kavalali. "To delo zagotavlja jasen vpogled v delovanje beljakovin. Nikoli ne moremo oblikovati terapevtske strategije, ne da bi vedeli, kaj počnejo te mutacije."
Proteini se imenujeta nevroligin-1 in nevroligin-2. Na stičišču dveh živčnih celic, ki se imenuje sinapsa, beljakovine izstopajo iz površine celice, ki sprejema signal iz prve celice. Nevroligini se vežejo na druge molekule na prvi celici in tako ustvarijo fizični most čez sinapso.
V nekaterih primerih signal iz prve celice vzbudi drugo celico, medtem ko v drugih sinapsah signal zavira drugo celico.
Dojenčki se rodijo z veliko več sinaps, tako ekscitatornih kot zaviralnih, kot jih imajo odrasli. V procesu, imenovanem obrezovanje, sinapse, ki so med razvojem neaktivne, izginejo, medtem ko se aktivne razmnožujejo.
V trenutni študiji so raziskovalci genetsko manipulirali z nevroni podgan v kulturi, tako da so celice ustvarile preveč nevroligina-1. Celice so razvile dvakrat več kot običajno število sinaps, kar sproža vprašanje, ali je nevroligin-1 prispeval k nastanku dodatnih sinaps ali prispeval k neuspehu obstoječih obrezana. Podobni testi so pokazali, da je presežek nevroligina-2 povzročil tudi več sinaps, vendar so bile v tem primeru sinapse zaviralne.
Ko so celice, ki so prekomerno izražale nevroligin-1 ali nevroligin-2, kemično preprečile sprožitev, kljub prisotnosti ustreznih beljakovin niso razvile presežnih sinaps.
Testi skupaj kažejo, da so živčne celice s presežkom nevroliginov razvile dodatne sinapse le, ko se tem celicam dovoli sprožiti.
"Dva nevroligina imata v normalnih pogojih komplementarne vloge, pri čemer nevroligin-1 poveča ekscitacijsko povezave med živčnimi celicami in nevroligin-2 povečujejo število zaviralnih povezav, kar ustvarja ravnovesje,« je dr. Kavalali je rekel. "V obeh primerih nevroligini niso potrebni za ustvarjanje sinaps, imajo pa vlogo določitev, katere sinapse to naredijo na dolgi rok, in s tem vzpostavitev odzivnosti živčnih celic so.”
Ker se mutacije v nevroliginih pojavljajo pri nekaterih ljudeh z motnjami avtističnega spektra, so raziskovalci oblikovali tudi mutacija v nevroliginu-1, primerljiva z mutacijo, ki so jo opazili pri ljudeh in je mutirane nevroligine vnesla v podgane nevroni.
"Živčne celice, ki nosijo mutantni nevroligin, so pokazale dramatično zmanjšanje števila sinaps in več kot dvakratno zmanjšanje razdražljivosti, kar kaže, da mutacija moti stabilnost sinaps,« dr. Kavalali je rekel.
