Білок APC, пов’язаний з аутизмом та розумовою відсталістю

Нові висновки роблять дослідників та вчених на крок ближче до кращого розуміння аутизму та розумової відсталості, причини яких давно стали предметом інтенсивного вивчення.

Дослідження, проведене нейрологами з Медичної школи Університету Тафтса (TUSM) та Школи вищої біомедичної науки Сафлера в Тафтсі, припускає, що причини цих розладів можуть полягати в дисфункції білка, званого аденоматозною поліпозною паличкою (APC), важливим елементом, який покращує здатність синапсу дозрівати. Ключовий гравець нервової системи організму, синапс забезпечує шлюз для нейронів, щоб швидко передавати важливі сигнали іншим клітинам, і важливий для нормальної роботи нейронів.

За словами старшого автора Мікеле Х. Джейкоба, доктора філософії, професора кафедри нейронауки TUSM і викладача Школи вищої біомедичної науки ім. Такла, дослідження першим виявляє, що APC необхідний для посилення виробництва нейролігіну і нейрексин у синапсі.

Нейролігін та нейрексин - це молекули клітинної адгезії, необхідні для належного дозрівання росту та функціональності шлюзу синапсу, зокрема, допомагаючи передавати сигнали через синапс та визначаючи синаптичні функції.

“Обидві сторони синапсу точно налаштовані для ефективної передачі; дисбаланс з будь-якої сторони може негативно вплинути на функцію, що призводить до когнітивних дефіцитів. Наше дослідження виявляє, що APC утворює ключовий білковий комплекс у постсинаптичному нейроні, який також подає сигнали для прямого дозрівання синапсу в пресинаптичному нейроні, забезпечуючи збіг обох сторін синапсу для забезпечення оптимальних функцій », - сказав Джейкоб.

Порушення нейророзвитку з широким спектром симптомів та тяжкості, в даний час аутизм вражає приблизно від одного до двох людей на 1000, а пов’язані з цим розлади в аутистичному спектрі - розлад Аспергера та поширений розлад розвитку (PPD) - оцінюються як шість із 1000.

Аутизм та деякі форми розумової відсталості мають міцні зв’язки з генетикою, і, зокрема, відсутність білка APC вплине на функції, що сприяють навчанню та пам’яті, згідно з галузевими дослідженнями. Блокуючи функцію APC, дослідницькій групі вдалося ідентифікувати падіння білків нейролігіну та нейрексину, врешті-решт виявивши зв’язок між цими двома областями.

Джейкобс додав, що "цей висновок дає нове уявлення про механізми, необхідні для належної функції синапсу, а також про молекулярні зміни в синапсі, які, ймовірно, сприяють аутичній поведінці та дефіциту навчання у людей з мутацією генних мутацій APC".

Мутації генів, виявлені в білках нейролігіну та нейрексину, також були пов'язані з аутизмом, але минулі дослідження не виявили значення АРС у кластеризації цих молекул у синапсі.

Доктор філософії Маделен Розенберг, член відділення неврології TUSM і перший автор дослідження, зазначила, що дослідження також забезпечує краще розуміння способу комунікації пресинаптичних та постсинаптичних нейронів. "Коли ми порушили функцію APC на постсинаптичній стороні, ми побачили зміни по обидві сторони синапсу, що вказує на те, що APC організовує білковий комплекс, який взаємодіє проти нормального потоку руху", - сказала вона.

Для подальших зусиль щодо кращого розуміння причин аутизму та розумової відсталості дослідницька група планує вивчити наслідки елімінації APC з мозку ссавця.

До участі у дослідженні належать Національний інститут неврологічних розладів та інсульту (NINDS), частина Національних інститутів охорони здоров’я та Центр досліджень неврології Тафтса.

Результати дослідження опубліковані у випуску від 18 серпня Журнал неврології.

Джерело: Університет Тафтса