Μια ερευνητική ομάδα του DGIST διαπίστωσε ότι η μετάλλαξη της πρωτεΐνης κολλυβιστίνης που βρίσκεται σε αυτιστικούς ασθενείς αποδυναμώνει την ανασταλτική συναπτική λειτουργία του εγκεφάλου και οδηγεί σε ανεπάρκειες στην επικοινωνία. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας αναμένεται να διευκρινίσουν την αιτία για τον αυτισμό σε μοριακό επίπεδο και να προσφέρουν σημαντικές ενδείξεις για την ανάπτυξη θεραπειών για τις διαταραχές του φάσματος του αυτισμού και διάφορες άλλες ψυχικές ασθένειες στο μέλλον.
Δημοσίευση και συνεργαζόμενοι φορείς
Η εργασία δημοσιεύεται στο περιοδικό Molecular Psychiatry. Η ομάδα διεξήχθη από τους καθηγητές Eom Ji-won και Ko Jae-won του Τμήματος Επιστήμης του Εγκεφάλου, σε συνεργασία με την ομάδα του Δρ. Kim Jin-yeong στο Κορεατικό Ινστιτούτο Βασικών Επιστημών (KBSI).
Η σημασία της ισορροπίας διεγερτικών και ανασταλτικών σημάτων
Ο εγκέφαλός μας λειτουργεί σωστά όταν τα διεγερτικά σήματα (επιταχυντής) και τα ανασταλτικά σήματα (φρένα) είναι ισορροπημένα. Εάν αυτή η ισορροπία διαταραχθεί, η μεταφορά πληροφοριών μεταξύ των νευρώνων παραμορφώνεται, οδηγώντας σε νευροαναπτυξιακές διαταραχές όπως ο αυτισμός και η σχιζοφρένεια. Αυτά τα σήματα μεταδίδονται σε σημεία που ονομάζονται συνάψεις, όπου οι νευρώνες συνδέονται και ανταλλάσσουν πληροφορίες. Ανωμαλίες στην ανασταλτική λειτουργία αυτών των συνάψεων έχουν παρατηρηθεί σε ασθενείς με αυτισμό, αλλά δεν ήταν σαφές ποια πρωτεΐνη ευθύνεται για αυτήν την ανεπάρκεια.
Γενετικά δεδομένα και πειραματικά μοντέλα
Η ερευνητική ομάδα έλαβε πληροφορίες από μια κοινή γαλλική ερευνητική ομάδα σχετικά με μεταλλάξεις στο γονίδιο της κολλυβιστίνης (ARHGEF9) που εντοπίζονται σε ασθενείς με αυτισμό και χρησιμοποίησε αυτές τις πληροφορίες για να εντοπίσει τα μοριακά αίτια του αυτισμού. Επιπλέον, η ομάδα ανέπτυξε ποντίκια υπό όρους knockout αφαιρώντας το γονίδιο της κολλυβιστίνης από τον προμετωπιαίο φλοιό και παρατήρησε αλλαγές στη συναπτική δομή και τις λειτουργίες.
Ελαττώματα στις ανασταλτικές συνάψεις
Ως αποτέλεσμα, βρήκαν συγκεκριμένα ελαττώματα μόνο στις ανασταλτικές συνάψεις. Οι διεγερτικές συνάψεις παρέμειναν σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητες, αλλά η πυκνότητα και η μετάδοση σήματος στις ανασταλτικές συνάψεις μειώθηκαν σημαντικά.
Επιδράσεις στη συμπεριφορά και την επικοινωνία
Συγκεκριμένα, τα ποντίκια με ανεπάρκεια κολλυβιστίνης ήταν φυσιολογικά σε άλλους δείκτες συμπεριφοράς, αλλά η ικανότητά τους να παράγουν υπερηχητικές φωνές (USV), οι οποίες χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία με άλλα ποντίκια, μειώθηκε σημαντικά. Αυτό ευθυγραμμίζεται με τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι αυτιστικοί ασθενείς τόσο στη λεκτική όσο και στη μη λεκτική επικοινωνία. Με βάση αυτό το εύρημα, η ερευνητική ομάδα κατέδειξε ότι τα δυσλειτουργικά ανασταλτικά κυκλώματα στον εγκέφαλο μπορεί να αποτελούν άμεση αιτία ελλειμμάτων κοινωνικής επικοινωνίας.
Ο ρόλος της γεφυρίνης στη νευρωνική σηματοδότηση
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε τεχνικές πρωτεωμικής για να εξετάσει τις πρωτεϊνικές αλλαγές στον προμετωπιαίο φλοιό. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν ότι η κολλυβιστίνη ρυθμίζει τη δραστηριότητα της γεφυρίνης, μιας πρωτεΐνης που σταθεροποιεί τα ανασταλτικά σήματα στον εγκέφαλο.
Τα προβλήματα στην κολλυβιστίνη μειώνουν τη λειτουργία της γεφυρίνης, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει αρνητικά τη μετάδοση ανασταλτικών σημάτων και προκαλεί ανισορροπία στη νευρωνική σηματοδότηση του εγκεφάλου. Αυτό υποδηλώνει ότι μια τέτοια λειτουργική διαταραχή θα μπορούσε να είναι μια κύρια αιτία ελλειμμάτων στις δεξιότητες κοινωνικής επικοινωνίας, όπως η γλώσσα, που παρατηρούνται σε αυτιστικούς ασθενείς.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!