Naukowcy z McGill University i Uniwersytetu w Montrealu badając translację białek u dorosłych myszy wskazali na istotne powiązania między syntezą białka, a zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD), co może w przyszłości pomóc w tworzeniu nowych sposobów terapii. Najnowsze badania na myszach wykazały, że nadmiernie wysoka synteza białek neuronalnych zwanych “neuroligins” dają objawy zachowań podobnych do tych, które są charakterystyczne dla ASD.
Zachowania te mogą być wygaszane u dorosłych myszy związkami hamującymi proces translacji białek, lub geno-terapią ukierunkowaną na białka neuronalne. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach czasopisma Nature.
Zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD) obejmują szeroki wachlarz wad neurorozwojowych, które wpływają na trzy obszary zachowania: interakcji społecznych, komunikacji i stereotypii w zachowaniu. Według amerykańskiego Centrum Kontroli i Prewencji Chorób, 1 na 88 dzieci cierpi na ASD, a zgłaszane zaburzenia występują we wszystkich grupach rasowych, etnicznych i społeczno-ekonomicznych. ASD występuje prawie pięć razy częściej u chłopców (1 na 54) niż wśród dziewcząt (1 na 252).
Jak wyjaśnia prof. Nahum Sonenberg z Wydziału Biochemii McGill Universyty, Wydział Lekarski, oraz Centrum Badań nad Rakiem Goodmana: “Moje laboratorium prowadzi badania, służące głownie wyjaśnieniu znaczenia dysregulacyjnej roli neuroligins w syntezie białek w etiologii raka. Byliśmy zaskoczeni odkryciem, że podobne mechanizmy mogą być zaangażowane w rozwój ASD. Badania dotyczyły myszy, u których gen kontrolowania syntezy białka został usunięty; wytwarzanie neuroligins u tych zwierząt wzrosło. Są one zatem istotne dla rozwoju i regulacji połączeń między synapsami komórek nerwowych w mózgu oraz istotne dla utrzymania równowagi w przekazywaniu informacji od neuronu do neuronu”.
“Od czasu odkrycia mutacji neuroligins u osób z ASD w 2003, dokładne mechanizmy molekularne pozostają nieznane”, powiedział Christos Gkogkas, adiunkt na McGill Universyty i główny autor badań. “Nasza praca jest pierwszą która łączy kontrolę translacji neuroligins synaptycznych o zmienionej funkcji i zachowań ze spektrum autyzmu rozpoznanych u myszy. Kluczowym faktem jest, że osiągnęliśmy odwrócenie tych objawów ze spektrum ASD. Można to zrobić dwojako. Po pierwsze, stosuje się związki, które zostały wcześniej opracowane do leczenia raka, w celu zmniejszenia syntezy białka. Po drugie, używa się non-wirusów, jako nośników by spowodować przerwę w syntezie białek neuronalnych”.
Dzięki skonstruowaniu specjalistycznego algorytmu komputerowego kanadyjscy naukowcy zidentyfikowali unikalne struktury mRNA neuroligins, które mogą być odpowiedzialne za ich szczególne właściwości dysregulacyjne. Naukowcy z zespołu profesora François Major, z Uniwersytetu w Montrealu; Instytut Badań Immunologii Raka i Zakładu Informatyki odkryli, że synteza dysregulacyjnych neuroligins synaptycznych zwiększa się w wyniku zaburzenia równowagi między procesami pobudzenia i hamowania w pojedynczych komórkach mózgu. Może to stanowić atrakcyjny kierunek badań nad autyzmem.
Autystyczne zachowania u myszy zostały powstrzymane przez wybiórcze zmniejszenie syntezy jednego rodzaju neuroligin i odwrócenia zmian w pobudzeniach synaptycznych w komórkach. W skrócie, manipulacje w komórkach mózgowych pozwalają obserwować, w jaki sposób można wpływać na zachowanie zwierzęcia; można również odwrócić zmiany w hamowaniu i nasilić objawy zachowań autystycznych manipulując drugą z neuroligin. Fakt ten, wskazuje że może istnieć możliwość interwencji farmakologicznej poprzez ukierunkowanie tych mechanizmów twierdzi Prof. Jean-Claude Lacaille, kierownik Katedry Badań Neurofizjologii Molekularnej Komórkij. Badania są finansowane z dotacji Kanadyjskiego Instytutu Zdrowia (CIHR), Autism Speaks, Agencję i Fonds de la Recherche du Quebec – Santé.
Źródło: Universite de Montreal, Nature
