APC protein spojený s autismem a mentální retardací

Nové poznatky posouvají vědce a vědce o krok blíže k lepšímu porozumění autismu a mentální retardaci, jejichž příčiny jsou již dlouho předmětem intenzivního studia.

Studie dokončená neurovědy na Tufts University School of Medicine (TUSM) a Sackler School of Graduate Biomedical Sciences at Tufts naznačuje, že příčiny těchto poruch mohou spočívat v dysfunkci proteinu zvaného adenomatous polypóza coli (APC), což je důležitý prvek, který ovlivňuje schopnost synapsí dospět. Synapse, klíčový hráč v nervovém systému těla, poskytuje bránu neuronům k rychlému předávání důležitých signálů dalším buňkám a je nezbytná pro správné fungování neuronů.

Podle hlavní autorky Michele H. Jacobové, PhD, profesorky na katedře neurovědy na TUSM a člena fakulty na Sackler School of Graduate Biomedical Sciences v Tufts, je studie první, která odhalila, že APC je nutná k posílení produkce neuroliginu a neurexin v synapse.

Neuroligin a neurexin jsou molekuly buněčné adheze potřebné ke správnému zrání růstu a funkčnosti brány synapse, konkrétně napomáhající přenosu signálů přes synapsu a určující synaptické funkce.

"Obě strany synapse jsou jemně vyladěny pro efektivní přenos;" nerovnováha na obou stranách může negativně ovlivnit funkci, což má za následek kognitivní deficity. Naše studie odhaluje, že APC tvoří klíčový proteinový komplex v postsynaptickém neuronu, který také poskytuje signály k přímému zrání synapsí v presynaptickém neuronu a zajišťuje, že obě strany synapse dozrávají ve shodě, aby poskytovaly optimální funkci, “řekl Jacob.

Neurodevelopmentální porucha se širokou škálou symptomů a závažnosti, autismus v současné době postihuje přibližně jeden až dva lidi na 1000, a související poruchy v autistickém spektru - Aspergerova porucha a pervazivní vývojová porucha (PPD) - se odhadují na šest z 1000.

Autismus a některé formy mentální retardace mají silné vazby na genetiku, konkrétně nedostatek APC proteinu ovlivní funkce, které napomáhají schopnosti učení a paměti, podle průmyslového výzkumu. Blokováním funkce APC byl výzkumný tým schopen identifikovat pokles proteinů neuroliginu a neurexinu, což nakonec odhalilo spojení mezi těmito dvěma oblastmi.

Jacobs dodal, že „toto zjištění poskytuje nový pohled na mechanismy potřebné pro správnou funkci synapsí a také na molekulární změny v synapse, které pravděpodobně přispívají k autistickému chování a deficitům učení u lidí se ztrátou mutací funkčních genů APC.“

Mutace genů nalezených v proteinech neuroliginu a neurexinu byly také spojeny s autismem, ale předchozí výzkum neidentifikoval význam APC při shlukování těchto molekul v synapse.

Madelaine Rosenberg, PhD, pobočka oddělení neurovědy na TUSM a první autorka studie, poznamenala, že studie také poskytuje lepší porozumění způsobu komunikace presynaptických a postsynaptických neuronů. "Když jsme narušili funkci APC na postsynaptické straně, viděli jsme změny na obou stranách synapse, což naznačuje, že APC organizuje proteinový komplex, který komunikuje proti normálnímu toku provozu," řekla.

Za účelem dalšího úsilí o lepší porozumění příčinám autismu a mentální retardace plánuje výzkumný tým studovat účinky eliminace APC z mozku savce.

Podporovatelé studie zahrnují National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), součást National Institutes of Health, a Tufts Center for Neuroscience Research.

Zjištění studie jsou zveřejněna v čísle z 18. srpna The Journal of Neuroscience.

Zdroj: Tufts University