Два білка, які беруть участь у аутизм Вчені з UT Southwestern Medical Center виявили, що вони контролюють силу і баланс нервово-клітинних зв’язків.
Червень 2007 р. – Білки, які служать для фізичного зв’язування нервових клітин разом, були виявлені більше десяти років тому вченими UT Southwestern, але їхня функція була неясною.
У новому дослідженні, яке з’явилося у випуску журналу від 21 червня Нейрон, дослідники виявили, що один білок підвищує збудливість нервових клітин, а інший пригнічує активність клітин. Найголовніше, ці ефекти залежали від того, як часто клітини спрацьовували.
Рівні активності нейронів відіграють життєво важливу роль під час нормального розвитку мозку у дітей. Активні зв’язки стають міцнішими і доживають до дорослого життя, а неактивні зникають.
Вважається, що аутизм пов'язаний з дисбалансом збудливих і гальмівних нервових зв'язків, і ця теорія підтверджується. дослідження, сказав д-р Еге Кавалалі, доцент нейронауки та фізіології UT Southwestern і автор папір.
«Мутації в цих білках нещодавно були пов’язані з деякими різновидами аутизму», – сказав доктор Кавалалі. «Ця робота дає чітке уявлення про те, як функціонують білки. Ми ніколи не зможемо розробити терапевтичну стратегію, не знаючи, що роблять ці мутації».
Білки називаються нейролігін-1 і нейролігін-2. На стику двох нервових клітин, що називається синапсом, білки стирчать з поверхні клітини, яка отримує сигнал від першої клітини. Нейролігіни зв’язуються з іншими молекулами першої клітини, створюючи таким чином фізичний міст через синапс.
У деяких випадках сигнал від першої клітини збуджує другу клітину, тоді як в інших синапсах сигнал гальмує другу клітину.
Немовлята народжуються з набагато більшою кількістю синапсів, як збудливих, так і гальмівних, ніж у дорослих. У процесі, який називається обрізанням, синапси, які неактивні під час розвитку, зникають, а активні розмножуються.
У поточному дослідженні дослідники генетично маніпулювали нейронами щурів у культурі, щоб клітини створювали занадто багато нейролігіну-1. Клітини розвинули вдвічі більше звичайної кількості синапсів, що підняло питання про те, чи є нейролігін-1 сприяли утворенню додаткових синапсів або сприяли збою існуючих бути обрізаний. Подібні тести показали, що надлишок нейролігіну-2 також призвів до збільшення кількості синапсів, але в цьому випадку синапси були гальмівними.
Коли клітини, які надмірно експресували нейролігін-1 або нейролігін-2, були хімічно попереджені від запуску, вони не розвивали зайвих синапсів, незважаючи на присутність відповідних білків.
Разом тести показують, що нервові клітини з надлишком нейролігінів розвивали додаткові синапси лише тоді, коли цим клітинам дозволено спрацьовувати.
«Два нейролігіни мають взаємодоповнювальні ролі в нормальних умовах, при цьому нейролігін-1 збільшує збудливу дію зв’язки між нервовими клітинами та нейролігіном-2 збільшують кількість гальмівних зв’язків, створюючи баланс», – д-р Кавалалі сказав. «В обох випадках нейролігіни не необхідні для створення синапсів, але вони відіграють певну роль визначити, які синапси створюють це в довгостроковій перспективі, і таким чином налаштувати, наскільки чутливі нервові клітини є.”
Оскільки мутації в нейролігінах виникають у деяких людей з розладами спектру аутизму, дослідники також розробили мутація нейролігіну-1, порівнянна з мутацією, що спостерігалася у людей, і ввела мутантні нейролігіни щурам нейрони.
«Нервові клітини, що несуть мутантний нейролігін, показали різке зменшення кількості синапсів і більш ніж подвійне зниження збудливості, що показує, що мутація заважає стабільності синапсів», — д-р Кавалалі сказав.
