Molekulārā slēdža pārgājieni Šizofrēnijas, garastāvokļa traucējumu iespējamība

Jauns pētījums ir identificējis molekulāro slēdzi, kas kontrolē olbaltumvielu uzvedību, kas, mainot, palielina neaizsargātību pret šizofrēniju un garastāvokļa traucējumiem. Atzinumi ļauj izveidot biomarķierus, kas var palīdzēt diagnosticēt garīgās slimības un izsekot ārstēšanu.

Jaunais pētījums, kuru vadīja Akira Sawa, MD, Ph.D., psihiatrijas un uzvedības zinātņu profesore Džons Hopkinss, šķiet, atbild uz to, kāpēc Disrupted In Schizophrenia gēnam (DISC1) un tā olbaltumvielu produktam ir tik daudz atšķirīgu lomu un smadzeņu darbību.

Pētnieku grupa atklāja vienu specifisku olbaltumvielu variāciju, kas regulē DISC1 divas vissvarīgākās funkcijas: jauna neirona attīstības regulēšana smadzeņu garozā (domājošā smadzeņu daļa) un šo neironu ieprogrammētā migrācija, kas ir būtiska smadzeņu arhitektūras veidošanai.

Ja slēdzim ir problēmas - ja tas ielaiž pārāk daudz jaunu neironu vai, piemēram, nav pietiekami daudz migrācijas - smadzenes var neattīstīties pareizi, atstājot tās primāras garīgo slimību attīstībai.

Saskaņā ar Sawa teikto, šķiet, ka slēdzis maina DISC1 funkciju no tās lomas jaunu neironu veidošanā uz tās lomu neironu migrācijā. Tas notiek, ja proteīns tiek mainīts bioķīmiskā procesā, ko sauc par fosforilēšanu vai fosfāta pievienošanu olbaltumvielai, viņš saka.

"Šķiet, ka tikai viena specifiska olbaltumvielu modifikācija ir galvenais noteicošais faktors, kas veido šīs molekulas divas vissvarīgākās funkcijas," sacīja Sawa.

Pētījums ir nozīmīgs, jo, sacīja Sava, atrast veidu, kā pamanīt un izsekot šo molekulāro slēdzi, var palīdzēt diagnosticēt, kas pašlaik balstās uz pacienta uzvedību.

Lai atrastu slēdzi, pētnieki aplūkoja audu paraugus, izmantojot masu spektrometriju. Izmantojot ģenerēto antivielu, viņi atklāja, ka daļa olbaltumvielu ir mainīta, bet daļa nē.

Tika atklāts, ka nemodificēta DISC1, nevis modificēta forma bija nepieciešama, lai regulētu jaunus neironus. Nervu šūnu migrācijas gadījumā bija tieši pretējs: šūnu kustībā piedalījās modificētā DISC1 versija, kas bija saistīta ar citiem olbaltumvielām, bet ne modificētā versija.

Komanda apstiprināja savus secinājumus, izmantojot antivielu, kas spēj atrast šo olbaltumvielu modifikāciju pelēm. Antiviela tika izmantota augļa peles smadzenēs 14. embrija dienā, kad tiek ģenerēti neironi. Pēc tam pētnieki atklāja, ka nemodificētais DISC1 ir dominējošā olbaltumvielu forma. 18. dienā, kad peles smadzeņu neironi parasti migrē, komanda atrada galvenokārt modificētu DISC1. Tāpēc pētnieki secina, ka modifikācija darbojas kā slēdzis, lai noteiktu, vai DISC1 ir iesaistīts neiroģenēzē vai šūnu migrācijā.

Peles šizofrēnijas modeļi cieši atdarina dažus galvenos cilvēka šizofrēnijas bioloģiskos procesus, sacīja Sawa. Viņa komanda jau ir izstrādājusi antivielu versiju, kuru var izmantot, lai pārbaudītu olbaltumvielu klātbūtni cilvēka smadzeņu audos.

Secinājumi tiek publicēti tiešsaistē žurnālā Daba.

Avots: Johns Hopkins Medicine