Molekuláris kapcsoló túrák A skizofrénia, hangulati rendellenességek valószínűsége

Új kutatások során azonosítottak egy olyan fehérje viselkedését szabályozó molekuláris kapcsolót, amely megváltoztatva növeli a sebezhetőséget a skizofrénia és a hangulati zavarok iránt. Az eredmények lehetővé teszik olyan biomarkerek létrehozását, amelyek segíthetnek a mentális betegségek diagnosztizálásában és a kezelés nyomon követésében.

Az új kutatás, amelyet Akira Sawa, Ph.D., a Johns Hopkins pszichiátria és magatartástudományok professzora vezetett, úgy tűnik, megválaszolja, hogy miért van a Disrupted In Schizophrenia génnek (DISC1) és annak fehérjetermékének annyi különféle szerepe a fejlesztésben és az agy működése.

A kutatócsoport felfedezett egy sajátos fehérjeváltozatot, amely a DISC1 két legfontosabb funkcióját irányítja: az új agysejtek fejlődésének szabályozása az agykéregben (az agy gondolkodó része), valamint ezen idegsejtek programozott migrációja, amely létfontosságú az agy architektúrájának kialakulásához.

Ha a kapcsolónak problémái vannak - ha túl sok új idegsejtet enged be, vagy például nincs elegendő migráció -, akkor az agy nem fejlődhet rendesen, ezért a mentális betegségek kialakulására hagyja alapul.

Sawa szerint úgy tűnik, hogy a kapcsoló megváltoztatja a DISC1 funkcióját az új idegsejtek építésében betöltött szerepétől az idegsejtek migrációjában betöltött szerepéig. Ez akkor történik, ha a fehérjét megváltoztatják egy foszforilezésnek nevezett biokémiai eljárással, vagy egy foszfátnak a fehérjéhez való kapcsolódásával - mondja.

"Úgy tűnik, hogy csak egy specifikus fehérje-módosítás kulcsfontosságú tényező, amely ennek a molekulának a két legfontosabb funkcióját adja" - mondta Sawa.

A kutatás azért jelentős, mert Sawa szerint a molekuláris kapcsoló észlelésének és nyomon követésének módjának megtalálása segíthet a diagnózisban, amely jelenleg a betegek viselkedésén alapul.

A kapcsoló megtalálásához a kutatók szövetmintákat vizsgáltak tömegspektrometriával. Generált antitest felhasználásával felfedezték, hogy a fehérje egy része megváltozott, más része pedig nem.

Felfedezték, hogy az új idegsejtek szabályozásához a nem módosított DISC1 szükséges, és nem a módosított forma. Az ellenkezője igaz volt a neurális sejtek migrációjára: a DISC1 más fehérjékhez kötött módosított változata részt vett a sejtek mozgásában, a módosítatlan változat azonban nem.

A csapat megerősítette eredményeit olyan antitest alkalmazásával, amely képes megtalálni ezt a fehérje módosulást egerekben. Az antitestet a magzati egerek agyán alkalmazták az embrionális 14. napon, amikor idegsejtek keletkeztek. A kutatók ezután azt találták, hogy a módosítatlan DISC1 a fehérje domináns formája. A 18. napon, amikor az egér agyi idegsejtek általában vándorolnak, a csapat többnyire módosított DISC1-et talált. Ezért a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a módosítás egy kapcsolót jelent annak megállapítására, hogy a DISC1 részt vesz-e neurogenezisben vagy sejtmigrációban.

A skizofrénia egérmodelljei szorosan utánozzák az emberi skizofrénia bizonyos kulcsfontosságú biológiai folyamatait - mondta Sawa. Csapata már kifejlesztette az antitest egy változatát, amely felhasználható a fehérje jelenlétének tesztelésére az emberi agyszövetben.

Az eredményeket online közzéteszik a folyóiratban Természet.

Forrás: Johns Hopkins Medicine