Синдром хрупкого X, ведущая наследственная причина умственной отсталости, обусловлен генетической мутацией, которая в значительной степени устраняет белок хрупкого X, критический элемент нормального развития и функционирования мозга.
Хрупкий белок X модулирует функции нейронов, включая нейроны в так называемой ГАМК-ергической системе, которая регулирует активность нейронных цепей. Отсутствие белка выводит эту систему из равновесия, и до сих пор экспериментальные методы лечения, направленные на восстановление системы путем компенсации функций отсутствующего белка, не были эффективны в клинических испытаниях.
Теперь исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе выявили ранее неизвестную роль белка fragile X в ГАМК-ергической системе. Они показали, что белок регулирует открытие и закрытие рецептора ГАМК-А в нейронах из центра памяти мозга, тем самым влияя на то, как эти нейроны обрабатывают информацию, что является центральной частью обучения и памяти.
Результаты исследования, опубликованные 17 мая в журнале Cell Reports, указывают на то, что роль хрупкого белка X более сложна, чем считалось ранее, и что поиск эффективных методов лечения может зависеть от более тонкого понимания многочисленных путей воздействия потери этого белка на мозг.
“Люди думают, что поскольку хрупкость Х связана с потерей одного белка, это простое заболевание, которое мы можем быстро понять и исправить”, – сказал старший автор исследования Виталий А. Клячко, доктор философии, профессор клеточной биологии и физиологии. “Но реальность такова, что чем больше мы изучаем, тем больше понимаем, что это совсем не просто. Я думаю, что отчасти причина неудач клинических испытаний может заключаться в том, что мы не очень хорошо понимаем, что происходит. Возможно, что нам нужно одновременно устранить несколько механизмов, чтобы пациенты увидели значимые улучшения”.
Люди с синдромом хрупкого X имеют умственные или учебные нарушения, социальные и поведенческие проблемы, а также характерные физические особенности, такие как большие уши и длинное лицо. Они также часто отличаются дружелюбным нравом. Это заболевание поражает примерно 1 из 7 000 мужчин и 1 из 11 000 женщин, причем у мужчин оно обычно протекает более тяжело. Ген хрупкости X расположен на Х-хромосоме, поэтому самки наследуют одну хорошую и одну плохую копию гена, а самцы – только плохую. Лечения, направленного на устранение основной причины, не существует.
ГАМК-эргическая система основана на передаче гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) от одного нейрона к другому. Поступая в нейрон, ГАМК связывается с молекулой рецептора и запускает каскад событий в принимающем нейроне, что приводит к подавлению активности этого нейрона. Гиперактивная ГАМК-ергическая система усыпляет людей, а неактивная связана с депрессией, беспокойством и эпилептическими припадками.
Чтобы лучше понять роль хрупкого белка X в ГАМК-ергической системе, Клячко и первый автор исследования Пан-Юе Денг, доктор медицины, доктор философии, доцент кафедры клеточной биологии и физиологии, изучали нейроны из мозга мышей с хрупким белком X и без него. В частности, они регистрировали активность ключевых нейронов, обрабатывающих информацию и контролируемых ГАМК-эргической системой в гиппокампе – мозговом центре обучения и памяти. Такие нейроны ощущают присутствие ГАМК, прежде всего, с помощью так называемого рецептора ГАМК-А.
Этот рецептор представляет собой канал, который может открываться, позволяя отрицательно заряженным ионам хлорида проникать в клетку и модулировать ее активность. Исследователи обнаружили, что хрупкий белок X влияет на то, сколько времени рецептор ГАМК-А находится в открытом состоянии и сколько хлорида он пропускает в клетку, тем самым устанавливая базовый электрический заряд внутри нейрона. Этот базовый заряд, в свою очередь, влияет на способность нейрона различать несколько сигналов, поступающих практически одновременно, что является важнейшим механизмом разделения паттернов, необходимым для обучения и формирования памяти.
“Хрупкий белок X напрямую взаимодействует с рецепторами, которые играют важную роль в том, как нейроны обрабатывают информацию”, – говорит Клячко. “Это дополнительная функция для хрупкого белка X, и она может быть важной. Эти рецепторы нейронов находятся повсюду, и они контролируют многие важнейшие функции мозга”.
Однако Клячко предостерегает от предположений о том, что эти результаты могут быть легко воплощены в терапию для людей, живущих с синдромом хрупкого X. ГАМК-ергическая система сложна, и небольшие изменения могут иметь неожиданные и далеко идущие последствия для работы мозга, сказал он.
Многих людей сегодня интересует гранитная мастерская в нахабино, но они к сожалению никак не могут ничего найти об этом в интернете, по этому мы советуем перейти на сайт 1777.ru так там, есть вся необходимая вам информация о том, что вы ищите, но так на сегодня и не отыскали.