DGIST выявила причины коммуникационных нарушений у пациентов с аутизмом
- KOREA HERALD
- 6 часов назад
- 2 мин. чтения
Корреспондент Гу Бон Хёк
- Исследовательская группа под руководством профессоров Ом Чжи Вона и Го Чжэ Вона
Ким Чжин Ён (слева направо), доктор KBSI; Чжон Хе Чжи, постдокторский исследователь DGIST; профессора Ом Чжи Вон и Го Чжэ Вон [Предоставлено DGIST]
Исследовательская группа под руководством профессоров Ом Чжи Вона и Го Чжэ Вона из факультета нейробиологии DGIST (Институт науки и технологий Тэгу Кёнбук) в сотрудничестве с командой во главе с доктором Ким Чжин Ёна из Корейского института фундаментальных наук (KBSI) установила, что мутации в белке коллибистине, обнаруженные у людей с аутизмом, ослабляют тормозную синаптическую функцию в головном мозге и вызывают нарушения коммуникации. Эти открытия проливают свет на молекулярные механизмы, лежащие в основе возникновения аутизма, и, как ожидается, предоставят важные подсказки для разработки методов лечения расстройств аутистического спектра и различных психических заболеваний.
Мозг функционирует нормально, когда возбуждающие и тормозящие сигналы находятся в равновесии. Когда равновесие нарушается, передача информации между нейронами искажается, что приводит к нарушениям нервно-психического развития, таким как аутизм или шизофрения. Эти сигналы возникают в местах соединения, называемых «синапсами», где нейроны соединяются для обмена информацией. Хотя у пациентов с аутизмом были зарегистрированы аномалии в тормозной функции этих синапсов, конкретные белки, участвующие в этом процессе, и механизмы, вызывающие эти дефекты, оставались неясными.
Исследовательская группа получила от французских коллег информацию о мутациях в гене ARHGEF9 (коллибистин), выявленных у пациентов с аутизмом. Используя эту информацию в качестве подсказки, они проследили молекулярную причину аутизма. Они также создали трансгенных мышей с удаленным геном ARHGEF9 из префронтальной коры, чтобы наблюдать изменения в структуре и функции синапсов. Результаты показали явные дефекты исключительно в тормозных синапсах. В то время как возбуждающие синапсы не показали значительных изменений, плотность и передача сигналов тормозных синапсов были заметно снижены.
Схематическая диаграмма молекулярной роли коллибистина в организации тормозных синапсов. При нормальном коллибистине (слева) передача сигналов из тормозных синапсов, фосфорилирование гефирина и вокализация ультразвуком происходят нормально. А при мутации генов коллибистина аустистического спектра (справа) у всех трех наблюдалось снижение [Предоставлено DGIST]
Примечательно, что мыши, лишенные коллибистина, демонстрировали нормальные показатели по другим поведенческим индикаторам, но проявляли значительное ухудшение способности производить ультразвуковые вокализацию (USV), используемую для общения с сородичами. Это соответствует характерным трудностям, с которыми сталкиваются люди с аутизмом в вербальной и невербальной коммуникации. С помощью этого явления исследовательская группа продемонстрировала, что аномалии в тормозных цепях мозга могут быть прямой причиной дефицита социальной коммуникации.
Впоследствии исследовательская группа использовала методы протеомики для изучения изменений белков в префронтальной коре. Они подтвердили, что коллибистин регулирует активность белка гефирина, который стабилизирует тормозные сигналы в головном мозге. При нарушении работы коллибистина функция гефирина снижается, что, в свою очередь, препятствует передаче тормозных сигналов и в конце концов нарушает баланс нервных сигналов в мозге. Эта функциональная аномалия предполагает, что она может быть основной причиной дефицита социальной коммуникации, такого как язык, наблюдаемого у людей с аутизмом.
«Данное исследование значительно продвинуло наше понимание патофизиологии нарушений нервно-психического развития, в частности расстройств аутистического спектра» - сказал профессора Го Чжэ Вон и Ом Чживон, добавив: «Мы планируем расширить наше исследование генов коллибистина и гефирина на модели человеческих клеток и перейти к доклиническим исследованиям».
Результаты исследования опубликованы 31 октября в международном научном журнале «Molecular Psychiatry».
Комментарии