Vai slikta olbaltumvielu tirdzniecība varētu būt autisma faktors?
Olbaltumviela, kuras mutācijas atrodamas cilvēkiem ar autismu un citiem neiroloģiskās attīstības apstākļiem, palīdz vienmērīgi uzturēt savienojumus starp smadzeņu neironiem.
Nesen publicētie pētījumi, kuru vadīja Rokfellera universitāte Ņujorkā, Ņujorkā, atklāj, ka olbaltumvielu astrotaktīns 2 (ASTN2) var pārvietot receptorus prom no neironu virsmām un novērst to uzkrāšanos tur.
Savienojumi starp neironiem ir būtiski smadzeņu darbībai.
Tie darbojas, jo receptori, kas atrodas uz šūnu virsmām, vienmēr ir gatavi sadarboties ar ienākošajiem neirotransmiteriem no citām šūnām.
Process ir dinamisks, un tam ir nepieciešams nepārtraukts receptoru cikls, kas “ieslēdz un izslēdz” šūnu membrānu, lai nodrošinātu ātru reakciju uz signāliem. Olbaltumvielu tirdzniecība palīdz uzturēt receptorus.
Nesenais pētījums, kas tagad ir iekļauts Nacionālās Zinātņu akadēmijas raksti, ir arī ierosinājusi mehānismu, ar kura palīdzību autisma spektra traucējumi (ASS), piemēram, neiroloģiskās attīstības stāvokļa autisms, varētu rasties no ASTN2 defektiem.
Precīzi neiroloģiskās attīstības apstākļu cēloņi lielākoties nav zināmi, lai gan daudzas pazīmes meklējamas agrīnā smadzeņu attīstībā. Zinātnieki uzskata, ka izcelsme ir sarežģīta un saistīta ar ģenētiskiem, bioloģiskiem un vides faktoriem.
Saskaņā ar Slimību kontroles un profilakses centra (CDC) datiem aptuveni 1 no 68 bērniem no Amerikas Savienotajām Valstīm ir "identificēts ar ASD", ar zēniem vairāk nekā četras reizes biežāk tiek identificēts ar meitenēm.
Olbaltumvielu tirdzniecība
Iepriekšējā darbā vecākā pētījuma autore Mērija E. Hatena, Rokfellera universitātes neirozinātņu un uzvedības profesore, jau bija atklājusi, ka ASTN2 ir cilvēku tirdzniecības loma agrīnā attīstības laikā, kad šūnas migrē.
Tomēr šī proteīna klātbūtne pieaugušo smadzenēs vadīja pētījuma autoru Hourinazu Behesti, kad viņa pievienojās prof. Hatena laboratorijai, uzskatīt, ka ASTN2 var būt arī cita loma.
Šķiet, ka ASTN2 līmenis ir īpaši augsts smadzeņu reģionā, ko sauc par smadzenītēm. Tradicionāli tika uzskatīts, ka šis smadzeņu reģions attiecas uz kustību kontroli, taču, pēc autoru ziņojuma, “jaunākie pierādījumi liecina,” ka tas var būt saistīts arī ar “nemotora funkcijām, ieskaitot valodu, visuospatālo atmiņu, uzmanību un emocijas”.
Pēc tam, izmantojot elektronu mikroskopu, pētnieki identificēja ASTN2 ekspresijas vietas peles smadzenītēs.
Viņi atklāja, ka olbaltumviela galvenokārt bija atrodama struktūrās, ko sauc par “endocītu un autofagocītu pūslīšiem”, kas transportē olbaltumvielas neironu iekšienē.
Vājākas sinapses
Zinātnieki arī identificēja dažas molekulas, kas saistās ar ASTN2. Šie “saistošie partneri” ietver olbaltumvielas, kas, kā zināms, tiek tirgotas neironos un citi proteīni, kas palīdz veidot sinapses.
Sinapses ir šūnu struktūras, kas ļauj neironiem nodot elektriskos un ķīmiskos signālus viens otram. Komanda jau agrāk bija atradusi ASTN2, kas sinapsēs bija izteikts “dendrīta muguriņās”.
ASTN2 palielināšanās peles neironos izraisīja molekulu, kas saistās ar ASTN2, samazināšanos. Tas atbilst idejai, ka ASTN2 darīja savu darbu, pārdodot tos prom no šūnas virsmas, lai tos sadalītu un pārstrādātu.
Turpmākie testi atklāja, ka šūnas ar augstāku ASTN2 līmeni radīja stabilākas sinapses. Tas liek domāt, ka nepietiekams ASTN2 - kā tas varētu notikt, ja to kodējošais gēns ir mutēts - novestu pie vājākām sinapsēm.
Nepieciešams labāk izprast smadzenītes lomu
Pētījumā tiek minēts Džona Hopkinsa universitātē veiktais darbs, kurā vairākiem ģimenes locekļiem ar ASD, valodas aizkavēšanos un citiem neiroloģiskās attīstības apstākļiem bija vairākas ASTN2 mutācijas.
Izmeklētāji piemin arī atsevišķu, lielu populācijas pētījumu, kurā tika konstatētas saiknes starp ASTN2 mutācijām un vairākiem smadzeņu stāvokļa veidiem.
Viņi secina, ka viņu atklājumi atbalsta ideju, ka procesa pārtraukšana, kas nodrošina pienācīgu virsmas olbaltumvielu sajaukšanos un apriti smadzeņu šūnās, varētu būt faktors vairākos neiroloģiskās attīstības apstākļos.
Viņi arī saka, ka ir nepieciešams labāk izprast smadzenītes lomu šajos apstākļos.
"Cilvēki tikai sāk saprast, ka smadzenītes nav tikai kustības un kustību mācīšanās kontrolei. Tai ir daudz sarežģītākas lomas izziņā un valodā. ”
Prof. Mary E. Hatten
