Чи може поганий обіг білків бути фактором аутизму?
Білок, мутація якого виявляється у людей з аутизмом та іншими захворюваннями нейророзвитку, допомагає підтримувати зв’язок між нейронами мозку.
Недавно опубліковане дослідження під керівництвом Університету Рокфеллера в Нью-Йорку, штат Нью-Йорк, виявляє, що білок астротактин 2 (ASTN2) може переносити рецептори подалі від поверхонь нейронів і запобігати їх накопиченню там.
Зв'язок між нейронами має важливе значення для роботи мозку.
Вони працюють, оскільки рецептори, які сидять на поверхнях клітин, завжди готові до співпраці з надходять нейромедіаторами з інших клітин.
Процес динамічний і потребує постійного кругообігу рецепторів, що включають і вимикають клітинну мембрану, щоб забезпечити швидку реакцію на сигнали. Торгівля білками допомагає підтримувати рух рецепторів.
Недавнє дослідження, яке зараз представлено в Праці Національної академії науктакож запропонував механізм, за допомогою якого розлади аутистичного спектра (АСЗ), такі як аутизм стану нервового розвитку, можуть виникати внаслідок дефектів ASTN2.
Точні причини станів нейророзвитку в основному невідомі, хоча багато ознак можна простежити на початку розвитку мозку. Вчені вважають, що походження є складним і включає генетичні, біологічні та екологічні фактори.
За даними Центрів контролю та профілактики захворювань (CDC), близько 1 із 68 дітей із Сполучених Штатів були «ідентифіковані з РАС», причому хлопчики більш ніж у чотири рази частіше ідентифікуються з нею, ніж дівчата.
Торгівля білками
У попередній роботі старший автор дослідження Мері Е. Хаттен, професор з нейронаук та поведінки в Університеті Рокфеллера, вже виявила, що ASTN2 відіграє роль торгівлі людьми під час раннього розвитку, коли клітини мігрують.
Однак наявність цього білка в мозку дорослого змусило автора провідного дослідження Хоуріназа Бехесті, приєднавшись до лабораторії професора Хаттена, стверджувати, що ASTN2 може також виконувати іншу роль.
Рівень ASTN2, здається, особливо високий в області мозку, яка називається мозочок. Традиційно вважалося, що ця область мозку стосується контролю руху, але, як повідомляють автори, "недавні дані свідчать", що вона може бути пов'язана з "немоторними функціями, включаючи мову, зорово-просторову пам'ять, увагу та емоції".
Потім за допомогою електронного мікроскопа дослідники виявили місця експресії ASTN2 в мозочках мишей.
Вони виявили, що білок в основному міститься в структурах, званих "ендоцитарними та аутофагоцитарними пухирцями", які транспортують білки всередині нейронів.
Більш слабкі синапси
Вчені також виявили деякі молекули, які зв'язуються з ASTN2. Ці “партнери по зв’язуванню” включають білки, про які відомо, що підлягають торгівлі всередині нейронів та інші білки, які допомагають будувати синапси.
Синапси - це клітинні структури, які дозволяють нейронам передавати електричні та хімічні сигнали один одному. Раніше команда також виявила, що ASTN2 експресується всередині "дендритних колючок" у синапсах.
Збільшення ASTN2 в нейронах миші спричинило зменшення молекул, які зв’язуються з ASTN2. Це узгоджується з думкою, що ASTN2 виконував свою роботу, вивозячи їх з поверхні клітини, щоб розбити та переробити.
Подальші тести показали, що клітини з більш високим рівнем ASTN2 робили більш надійні синапси. Це свідчить про те, що недостатня кількість ASTN2 - як це може статися, якщо ген, що кодує його, мутується - призведе до слабших синапсів.
Потрібно краще зрозуміти роль мозочка
Дослідження посилається на роботу, проведену в Університеті Джона Хопкінса, в якій кілька членів сім'ї з РАС, затримкою мови та іншими станами нейророзвитку мали низку мутацій ASTN2.
Слідчі також згадують окреме велике дослідження населення, яке виявило зв'язок між мутаціями ASTN2 та кількома типами стану мозку.
Вони прийшли до висновку, що їхні результати підтверджують думку про те, що порушення процесу, що забезпечує відповідне змішування та обмін поверхневих білків у клітинах мозку, може бути фактором у ряді станів нейророзвитку.
Вони також говорять, що існує потреба краще зрозуміти роль мозочка в цих умовах.
“Люди тільки починають усвідомлювати, що мозочок не лише там, щоб контролювати рух та моторне навчання. Вона має набагато складніші ролі в пізнанні та мові ".
Професор Мері Е. Хаттен
