Lehet-e tényező az autizmusban a rossz fehérjekereskedelem?
Az a fehérje, amelynek mutációi autizmussal és más neurodevelopmentális betegségben szenvedőknél találhatók, segít az agy neuronjai közötti kapcsolatok zavartalan működésében.
A nemrégiben publikált kutatás - amelyet a New York-i New York-i Rockefeller Egyetem vezetett - feltárja, hogy az asztrotaktin 2 fehérje (ASTN2) képes a receptorokat az idegsejtek felszínéről eltávolítani és megakadályozni, hogy ott felhalmozódjanak.
A neuronok közötti kapcsolatok elengedhetetlenek az agy működéséhez.
Azért működnek, mert a sejtek felszínén ülő receptorok mindig készek együttműködni a más sejtekből érkező neurotranszmitterekkel.
A folyamat dinamikus, és folyamatos receptor-ciklusra van szükség a sejtmembránon „be és ki”, hogy biztosítsa a jelekre való gyors reagálást. A kereskedelemben lévő fehérjék segítik a receptorok mozgását.
A legutóbbi tanulmány, amely most a A Nemzeti Tudományos Akadémia közleményeijavasolta azt a mechanizmust is, amely révén az autizmus spektrum rendellenességek (ASD), például az autod neurodevelopmentális állapotok, az ASTN2 hibáiból eredhetnek.
A neurodevelopmentális állapotok pontos okai nagyrészt ismeretlenek, bár sok jel a korai agyi fejlődésre vezethető vissza. A tudósok úgy vélik, hogy az eredet összetett és genetikai, biológiai és környezeti tényezőket tartalmaz.
A Centers for Disease Control and Prevention (CDC) adatai szerint az Egyesült Államokból származó 68 gyermekből körülbelül 1-et "azonosítottak ASD-vel", a fiúkat több mint négyszer nagyobb valószínűséggel azonosították vele, mint a lányokat.
Fehérjék kereskedelme
Korábbi munkájában Mary E. Hatten, a tanulmány egyik vezető szerzője, a Rockefeller Egyetem idegtudományok és viselkedés professzora már megállapította, hogy az ASTN2 emberkereskedelmi szerepet játszik a korai fejlődés során, amikor a sejtek vándorolnak.
Ennek a fehérjének a felnőtt agyban való jelenléte azonban Hourinaz Behesti vezető tanulmány szerzőjét, amikor csatlakozott Prof. Hatten laboratóriumához, megállapította, hogy az ASTN2-nek más szerepe is lehet.
Úgy tűnik, hogy az ASTN2 szintje különösen magas a kisagy nevű agyi régióban. Hagyományosan úgy gondolták, hogy ez az agyi régió a mozgás irányítását érinti, de a szerzők beszámolója szerint "a legújabb bizonyítékok szerint" ez részt vehet a "nem motoros funkciókban is, beleértve a nyelvet, a térbeli memóriát, a figyelmet és az érzelmeket".
Elektronmikroszkóp segítségével a kutatók ezután azonosították az ASTN2 expressziójának helyét az egerek kisagyaiban.
Felfedezték, hogy a fehérje főleg az „endocita és autofagocita vezikulák” nevű struktúrákban található meg, amelyek a fehérjéket az idegsejtekben szállítják.
Gyengébb szinapszisok
A tudósok néhány olyan molekulát is azonosítottak, amelyek az ASTN2-hez kötődnek. Ezek a „megkötő partnerek” tartalmazzák azokat a fehérjéket, amelyekről ismert, hogy az idegsejtekben kereskednek, és más fehérjéket, amelyek elősegítik a szinapszisok kiépítését.
A szinapszisok azok a sejtstruktúrák, amelyek lehetővé teszik a neuronok számára, hogy elektromos és kémiai jeleket továbbítsanak egymásnak. A csapat korábban azt is megállapította, hogy az ASTN2 szinapszisokban „dendritikus tüskékben” expresszálódik.
Az ASTN2 növekedése az egér idegsejtjeiben az ASTN2-hez kötődő molekulák csökkenését okozta. Ez összhangban áll azzal az elképzeléssel, hogy az ASTN2 a munkáját végezte, és a cellák felszínéről elcsempészte őket, hogy lebontsák és újrahasznosítsák.
További tesztek azt mutatták, hogy a magasabb ASTN2-szintű sejtek robusztusabb szinapszist hoztak létre. Ez arra utal, hogy az elégtelen ASTN2 - ami történhet, ha az azt kódoló gén mutálódik - gyengébb szinapszisokhoz vezetne.
Jobban meg kell érteni a kisagy szerepét
A tanulmány a Johns Hopkins Egyetemen végzett munkára hivatkozik, amelynek során az ASD-vel, a nyelvi késéssel és más idegrendszeri betegségekkel küzdő család számos tagja számos ASTN2-mutációt hordozott.
A nyomozók külön, nagy populációs vizsgálatot is megemlítenek, amely összefüggéseket talált az ASTN2 mutációk és az agyi állapotok több típusa között.
Arra a következtetésre jutottak, hogy megállapításaik alátámasztják azt az elképzelést, hogy az agysejtekben a felszíni fehérjék megfelelő keveredését és forgalmát biztosító folyamat megzavarása számos neurodevelopmentális körülmény tényezője lehet.
Azt is mondják, hogy jobban meg kell érteni a kisagy szerepét ilyen körülmények között.
„Az emberek csak most kezdik rájönni, hogy a kisagy nem csak a mozgás és a motoros tanulás irányítására szolgál. Sokkal összetettebb szerepe van a megismerésben és a nyelvben. ”
Prof. Mary E. Hatten
