Molekulární změna zvyšuje pravděpodobnost schizofrenie, poruch nálady

V novém výzkumu byl identifikován molekulární přepínač, který řídí chování proteinu, který při změně zvyšuje zranitelnost vůči schizofrenii a poruchám nálady. Zjištění umožňují vytvoření biomarkerů, které mohou pomoci diagnostikovat duševní choroby a sledovat léčbu.

Nový výzkum vedený doktorkou Akirou Sawou, Ph.D., profesorkou psychiatrie a behaviorálních věd u Johna Hopkinse, zřejmě odpovídá na to, proč má gen Disrupted In Schizophrenia (DISC1) a jeho proteinový produkt při vývoji tolik odlišných rolí. a fungování mozku.

Výzkumný tým objevil jednu specifickou variantu proteinu, která řídí dvě nejdůležitější funkce DISC1: regulace vývoje nových neuronů v mozkové kůře (myslící část mozku) a programovaná migrace těchto neuronů, nezbytných pro formování mozkové architektury.

Pokud má přepínač problémy - pokud například propouští příliš mnoho nových neuronů nebo například nedostatečná migrace - mozek se nemusí správně vyvíjet, takže je připraven na rozvoj duševních chorob.

Podle Sawy se zdá, že přepínač mění funkci DISC1 z jeho role při vytváření nových neuronů na jeho roli v migraci neuronů. K tomu dochází, když je protein změněn biochemickým procesem nazývaným fosforylace nebo připojení fosfátu k proteinu, říká.

"Zdá se, že pouze jedna specifická modifikace proteinu je klíčovým determinantem, který odpovídá za dvě nejdůležitější funkce této molekuly," řekla Sawa.

Výzkum je významný, protože Sawa uvedl, že nalezení způsobu, jak tento molekulární přechod zjistit a sledovat, může pomoci s diagnostikou, která se v současné době spoléhá na chování pacientů.

Chcete-li najít přepínač, vědci zkoumali vzorky tkáně pomocí hmotnostní spektrometrie. Pomocí generované protilátky zjistili, že část proteinu byla změněna a část nikoli.

Bylo zjištěno, že k regulaci nových neuronů je nutný nemodifikovaný DISC1, a nikoli modifikovaná forma. U migrace nervových buněk byl opak pravdou: do buněčného pohybu byla zapojena modifikovaná verze DISC1 navázaná na jiné proteiny, ale nemodifikovaná verze.

Tým potvrdil své nálezy pomocí protilátky schopné najít tuto modifikaci proteinu u myší. Protilátka byla použita na mozek fetálních myší ve embryonálním dni 14, kdy jsou generovány neurony. Vědci poté zjistili, že nemodifikovaný DISC1 byl převládající formou proteinu. V den 18, kdy neurony mozkového mozku typicky migrují, našel tým většinou modifikovaný DISC1. Vědci proto dospěli k závěru, že modifikace působí jako přepínač k určení, zda je DISC1 zapojen do neurogeneze nebo migrace buněk.

Myší modely schizofrenie velmi napodobují určité klíčové biologické procesy lidské schizofrenie, uvedl Sawa. Jeho tým již vyvinul verzi protilátky, kterou lze použít k testování přítomnosti proteinu v lidské mozkové tkáni.

Zjištění jsou publikována online v časopise Příroda.

Zdroj: Johns Hopkins Medicine