Откриха редки мутационни връзки, свързани с аутизма

Публикация / Проучване и Напредък

Дата на публикуване :: 17.05.2023 , 07:50: ч. , JSCI Идентификатор 29384

Редактор: Александра Томова

Абстракт:: Мутация не позволява на определени аминокиселини да влизат в невроните, което води до умиране на клетките още в началото на развитието.

Приложения към публикацията: N/A

Публкацията е част от
НАУКАТА+ / JSCI Plus Архив

Пълен текст (JSCI 29384)

Прочетена 1156

Мутация не позволява на определени аминокиселини да влизат в невроните, което води до умиране на клетките още в началото на развитието.

Мутацията, която не позволява на определени аминокиселини да влизат в неврони, води до смъртта на клетките в началото на развитието на мозъка, според ново проучване при мишки. Констатациите предоставят улики за това, което се случва в мозъка на хората с мутацията, която е свързана с аутизма.

Мутацията засяга гена SLC7A5, който кодира протеин, който транспортира някои големи аминокиселини през кръвно-мозъчната бариера. Повечето от тези аминокиселини са от съществено значение, което означава, че тялото не може да ги произвежда и трябва да ги получи от храна. Мишките, липсващи SLC7A5 гена в клетките на кръвно-мозъчната бариера, развиват микроцефалия или необичайно малък мозък, след раждането и имат двигателни и социални затруднения, показа проучване от 2016 г.

В новото проучване, публикувано миналия месец в Cell, същият екип от изследователи откри, че невроните в мозъка на мишката също експресират SLC7A5. Избиването на гена от някои от тези неврони гладува клетките на аминокиселините и ги кара да умират.

„Очевидно невроните се нуждаят от малко гориво“, казва водещият изследовател Гая Новарино, професор по невронауки в Института за наука и технологии в Клостернебубург, Австрия. Интересно е „наистина да видим, че нашите неврони зависят от това ниво, по -специално на определени етапи, от тези аминокиселини.“

Новарино и нейният екип също попълниха празно в литературата: как метаболизмът се променя с развитието на мозъка на мишката.

Известно беше, че в развиващия се мозък невронните прогениторни клетки получават енергия чрез анаеробна гликолиза - тоест чрез разграждане на глюкоза при липса на кислород. По -късно поддържащите клетки, наречени астроцити, захранват зрели неврони огромните количества енергия, необходими за стрелба и нулиране. Изненадващо, имаше малко информация за това, което се случва между тях, когато невроните започват да стрелят, но все още нямат подкрепа от астроцитите.

Оказва се, че през този преходен период младите неврони получават енергията си, като метаболизират набор от основни аминокиселини, наречени аминокиселини с разклонена верига (BCAAS), екипът на Novarino открива чрез анализиране на метаболомите на развиващите се неврони на мишката.

„Това ми беше отворено очи, колко драматично изглежда метаболизмът на клетката, изглежда се променя“, казва Джон Джей Гаргус, директор на Центъра за изследвания и превод на аутизъм в Калифорнийския университет, Ървайн, който не е участвал в проучването .

BCAA са сред аминокиселините, които SLC7A5 транспортира. При мишки младите неврони, липсващи гена, следователно са гладувани от основния си източник на енергия. Тези неврони преминават към бягане на липиди, но те стрелят по -рядко от обикновено и след това изчезват в рамките на 10 дни след раждането, установи екипът. В резултат на това SLC7A5 мишките имат по -малки мозъци, отколкото контролите.

Подобно на тези мишки, две деца с мутации на SLC7A5, които Novarino и нейният екип идентифицираха и наблюдаваха след своето проучване през 2016 г., се родиха с лека микроцефалия, която стана по -изразена в рамките на седем месеца.

Не е ясно защо мозъкът изглежда частично защитен от мутации на SLC7A5 преди раждането, но може би нивата на аминокиселини през този период са по -високи като цяло или контролирани от различни транспортиращи, спекулации на Novarino.

„Мисля, че този документ ще окаже огромно влияние върху полето“, казва Дейвид Амарал, изтъкнат професор по психиатрия и поведенчески науки в Калифорнийския университет, Института на Davis Mind, който не е участвал в новата работа. „Това показва, че промените в метаболитните пътища могат да имат широко обхватни ефекти надолу по течението.“

Той казва, че изследването се привежда в съответствие с по -голям модел в областта: около 17 процента от децата с аутизъм показват дисбаланс в нивата на аминокиселините си, според проучване от 2018 г., което Amaral ръководи.

За съжаление, новите прозрения в SLC7A5 разбиха някои от надеждите на екипа за лечение. В проучването за 2016 г. мишките, липсващи SLC7A5 в клетките на кръвно-мозъчната бариера, показаха подобрения в своите двигателни и социални проблеми, след като екипът инжектира аминокиселини директно в мозъка им. Инжекциите на аминокиселини може да не помогнат на хората, които имат SLC7A5 мутации, тъй като транспортерът вероятно ще бъде дефектен в невроните, а не само в кръвно-мозъчната бариера. „Няма как да натиснем повече аминокиселини вътре в невроните“, казва Новарино. Алтернативна стратегия би била да се опитате да накарате невроните да стрелят нормално, за да не се подрязват, казва тя.

„С тази конкретна мутация може да има трудности при опитите да се намери целенасочен подход“, казва Амарал. Но като обърнете повече внимание на метаболомите - тоест молекулите, които се използват и произвеждат в метаболизма - на хора с аутизъм, изследователите може да могат да идентифицират подтипове, които биха могли да бъдат лечими. „Мисля, че по -голямата картина е, че когато разгадаем някои от тези метаболитни смущения… добре може да има някакъв потенциал за ефективно лечение.“

Публикация / Новини (JSCI 29384)
Дата на публикуване :: 17.05.2023, 07:50: ч.

Публикацията е включена и в информационните бюлетини за абонатите на JSCI. Изберете от предлаганите възможности за абонамент, за да получавате редовни актуализации във Вашите области на интерес.

ОЩЕ ОТ РУБРИКАТА

Филиалът на Русенския университет в Разград е домакин на научна конференция с международно участие