Μείωση στα επίπεδα της πρωτεΐνης nSR100 προκαλεί αυτιστική συμπεριφορά σε ποντίκια

Αρκετές των περιπτώσεων του αυτισμού, το 33 τοις εκατό περίπου, θα μπορούσαν να εξηγηθούν από μια έλλειψη μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται nSR100 στον εγκέφαλο, σύμφωνα με μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Molecular Cell.

Γνωστός καλύτερα για τις αλλαγμένες κοινωνικές συμπεριφορές, ο βαθμός των οποίων μπορεί να ποικίλει πάρα πολύ, ο αυτισμός είναι μια κοινή νευρολογική διαταραχή που επηρεάζει περισσότερο από το 1 τοις εκατό του πληθυσμού.

Ενώ οι ρίζες του είναι γενετικές, οι συγκεκριμένες αιτίες είναι γνωστές μόνο σε ένα κλάσμα των περιπτώσεων που εμπίπτουν στην διαταραχή του φάσματος του αυτισμού (ASD). Για την πλειοψηφία των ανθρώπων που διαγιγνώσκονται με ASD, οι λόγοι πίσω από τη διαταραχή τους παραμένουν άγνωστοι.

Στην νέα τους μελέτη, οι ερευνητές παρέχουν ενδείξεις για την σαρωτική επιρροή που η πρωτεΐνη nSR100, γνωστή και ως SRRM4, έχει στην κοινωνική συμπεριφορά και άλλα χαρακτηριστικά του αυτισμού.

Στον εγκέφαλο, nSR100 δρα ως βασικός ρυθμιστής της εναλλακτικής συρραφής, μιας διαδικασίας που δημιουργεί μια αξιοσημείωτη ποικιλία πρωτεϊνών, των δομικών στοιχεία των κυττάρων.

“Οι πρωτεΐνες κωδικοποιούνται στην αλληλουχία DNA των γονιδίων, αλλά οι χρήσιμες πληροφορίες χωρίζονται διαχωρίζονται από DNA που δεν κωδικοποιεί”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους.

“Κατά τη διάρκεια της εναλλακτικής συρραφής, το κωδικοποιητικό DNA και το μη κωδικοποιητικό DNA, συγκλίνουν μαζί για να σχηματίζουν ένα τελικό πρότυπο πρωτεΐνης. Αλλά η σειρά με την οποία οι οδηγίες κωδικοποίησης δίνονται μπορεί να αλλάξει έτσι ώστε ένα μόνο γονίδιο μπορεί να παράγει μια ποικιλία πρωτεϊνών. Με αυτό τον τρόπο, τα κύτταρα μπορούν να επεκτείνουν την πρωτεϊνική εργαλειοθήκη τους ξεπερνώντας κατά πολύ τον αριθμό των γονιδίων”

“Δεν αποτελεί έκπληξη λοιπόν, ότι η εναλλακτική συρραφή είναι ιδιαίτερα έντονη στον εγκέφαλο, όπου η εξάπλωση της ποικιλομορφίας των πρωτεϊνών, πιστεύεται ότι είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από την εκπληκτική πολυπλοκότητα του εγκεφάλου”.

Επαγόμενη αυτιστική συμπεριφορά σε ποντίκια με τη μείωση των επιπέδων της nSR100 πρωτεΐνης, η οποία είναι σημαντική για τη φυσιολογική ανάπτυξη του εγκεφάλου

Σε μια προηγούμενή τους μελέτη οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η nSR100, μειώνεται στους εγκεφάλους πολλών ατόμων που πάσχουν από αυτισμό. Το εύρημα αυτό έδειχνε ότι ο αυτισμός θα μπορούσε εν μέρει, να προέρχεται από μια συσσώρευση εσφαλμένων σχηματισμού πρωτεϊνών σε κύτταρα εγκεφάλου. Αυτό θα μπορούσε στη συνέχεια να οδηγήσει σε λάθη στην “καλωδίωση” του εγκεφάλου και στην εμφάνιση της αυτιστικής συμπεριφοράς στη συνέχεια.

“Είχαμε ήδη αναφέρει τη σύνδεση μεταξύ των επιπέδων της πρωτεΐνης nSR100 και του αυτισμού”, αναφέρουν επίσης οι ερευνητές. “Αλλά αυτή τη φορά δείχνουμε ότι τα μειωμένα επίπεδα αυτής της πρωτεΐνης θα μπορούσαν να είναι πραγματικά αιτιολογικά. Με την μείωση των επιπέδων της πρωτεΐνης nSR100 σε ποντίκια στο εργαστήριο κατά 50 τοις εκατό, παρατηρήσαμε χαρακτηριστικά της αυτιστικής συμπεριφοράς”.

Για να φτάσουν στο συμπέρασμα αυτό, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μεταλλαγμένο ποντίκι που στερείτο την nSR100. Ήταν έκπληξη όταν βρήκαν ότι η μείωση των επιπέδων της πρωτεΐνης nSR100 μόνο κατά το ήμισυ ήταν αρκετή για να προκαλέσει τα συμπεριφορικά χαρακτηριστικά του αυτισμού, συμπεριλαμβανομένης της αποφυγής των κοινωνικών αλληλεπιδράσεων και αυξημένη ευαισθησία στο θόρυβο.

Τα ποντίκια μοιράζονταν επίσης και πολλά άλλα χαρακτηριστικά του αυτισμού, όπως οι αλλαγές στην εναλλακτική συρραφή και την “καλωδίωση” του εγκεφάλου. Οι ερευνητές ήταν επίσης σε θέση να αποδείξουν ότι τα επίπεδα της nSR100 συνδέονται με την νευρωνική δραστηριότητα.

“Αν έχετε μια αύξηση της νευρωνικής δραστηριότητας, πράγμα που συμβαίνει σε πολλές μορφές αυτισμού, η εναλλακτική συρραφή που ελέγχεται από την nSR100, διαταράσσεται και αυτό πιθανόν βρίσκεται πίσω από την αυτιστική συμπεριφορά”, αναφέρει ο Mathieu Quesnel-Vallieres, μεταπτυχιακό φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο και συν συγγραφέας της μελέτης.

“Μια σημαντική αξία των ευρημάτων της μελέτης σχετικά με την nSR10, είναι ότι μπορεί να εξηγήσει άλλες αιτίες του αυτισμού και το πως αυτές μπορούν να επηρεάσουν την νευρολογία, με την περαιτέρω μελέτη της πρωτεΐνης nSR100”.

“Το μοντέλο ποντικιού μας θα χρησιμεύσει επίσης ως ένα χρήσιμο πεδίο δοκιμών για μικρά μόρια που έχουν τη δυνατότητα να αντιστρέψουν την ανεπάρκεια της nSR100 στον αυτισμό. Αντί της εστίασης σε μεμονωμένες μεταλλάξεις που συνδέονται με τον αυτισμό, είναι πιο δυνατό να εντοπιστούν ρυθμιστικά κέντρα όπως η nSR100”.

“Στο μέλλον, εάν αυξήσουμε τα επίπεδα της πρωτεΐνης αυτής στους πάσχοντες από αυτισμό, ίσως να είμαστε σε θέση να βελτιώσουμε ορισμένες από τις διαταραχές συμπεριφοράς που συνδέονται με τον αυτισμό”.

Παραπομπές

Mathieu Quesnel-Vallières et al. Misregulation of an Activity-Dependent Splicing Network as a Common Mechanism Underlying Autism Spectrum Disorders. Molecular Cell (2016). DOI: 10.1016/j.molcel.2016.11.033

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *