Схожие формы аутизма могут нейтрализовать друг друга
Схожие формы аутизма могут вызываться противоположными по действию генетическими механизмами - благодаря этому потомство родителей-аутистов может оказаться здоровым, так как «зеркальные» гены нейтрализуют друг друга, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию американских ученых в журнале Nature.
Группа биологов под руководством Марка Бэра (Mark Bear) з Массачусетского технологического института (США) изучала аномалии, возникающие в работе нервной системы людей, страдающих от двух наследственных форм аутизма - синдрома ломкой Х-хромосомы и туберозного склероза.
Первая болезнь вызывается специфическими нарушениями в работе белка-»строителя» FMR1 в младенчестве и детстве, благодаря чему нервная система человека с мутацией в этом гене сильно отстает в развитии от здоровых людей. Вторая болезнь носит более общий характер и вызывается мутациями в генах TSC1 и TSC2, которые отвечают за синтез белков, подавляющих развитие опухолей.
Бэр и его коллеги вставили мутантные гены FMR1, TSC1 и TSC2 в ДНК мыши и вырастили несколько популяций грызунов, у которых один из генов был поврежден. Ученые модифицировали «сломанные» гены таким образом, что они проявляли себя только лишь в клетках гиппокампа - центра памяти и пространственной ориентации мозга - и не затрагивали другие части нервной системы грызунов.
Ученые обнаружили, что нейроны мышей с поврежденными генами TSC1 и TSC2 не могли вступить в фазу так называемой «длительной депрессии» - ослабления контактов с соседними нервными клетками.
С другой стороны, клетки с мутантным геном FMR1, напротив, легко входили в состояние депрессии.
Исследователи предположили, что «зеркальный» характер действия мутаций можно объяснить тем, что они действуют на работу одного и того же клеточного механизма, управляющего повышением и понижением активности соединений между нейронами.
Для проверки своей гипотезы биологи сравнили состав и концентрацию белков в нормальных нейронах мыши и в клетках с поврежденными генами. Оказалось, что повреждение генов TSC1 и TSC2 мешает сборке белка Arc, управляющего соединением нейронов.
Аналогичным образом мутация в гене FMR1 заставляет клетки собирать этот белок удвоенными темпами, что ускоряет разрыв связей между нейронами и переключает нервную клетку в состояние депрессии.
Мутации в этих генах нарушают работу белка роста mTOR, некорректная работа которого приводит к блокировке сборки белков, необходимых для установления и разрыва соединений между нервными клетками. Ученые предположили, что «лишние» молекулы mTOR можно нейтрализовать при помощи антибиотика рапамицина, который подавляет активность иммунных клеток при имплантации чужеродных органов именно через этот белок.
Для проверки своих выводов ученые ввели небольшое количество рапамицина в кровь трансгенных мышей и сравнили их «интеллектуальные» способности с их дикими сородичами. Биологи пугали грызунов при помощи электрического тока и проверяли их память об этом событии через день. «Слабоумные» мыши выступали наравне со своими дикими сородичами после инъекции лекарства.
После этого ученые вывели новую породу мышей, в геном которых были вставлены обе мутации. Бэр и его коллеги предположили, что два «зеркальных» генетических дефекта могут нейтрализовать друг друга и привести к появлению здоровой популяции грызунов. Как и ожидали ученые, новое поколение мышей не унаследовало слабоумие, которым страдали их родители.
Авторы статьи не исключают, что похожий механизм нарушения работы мозга может быть задействован и в других формах аутизма, в том числе и не передающихся по наследству. РИА «Новости»
Новости партнёров