O genă defectă încetinește celulele creierului

Cercetătorii de la Institutul de Știință și Tehnologie din Austria au studiat o genă cu risc ridicat pentru tulburarea de spectru autist (TSA), cu rol important asupra unei faze critice a dezvoltării creierului. Se consideră că multe forme de tulburare a spectrului autist au cauze genetice, însă nu se cunosc în detaliu funcțiile celulare și moleculare ale genelor identificate.
Tulburarea de spectru autist este o patologie frecvent întâlnită, pe teritoriul Uniunii Europene existând aproximativ trei milioane de cazuri. Simptomatologia poate varia de la forme severe, cu dizabilități, până la variante ușoare, cu pacienți care pot duce o viață normală. Totuși, toți au stereotipii comportamentale (repetitivitate) și dificultăți în comunicare și interacțiune socială.

Deși câteva sute de gene se pot asocia tulburării de spectru autist, doctoranzii austrieci conduși de profesorul Gaia Novarino, s-au concentrat asupra genei Cullin 3, cu risc ridicat. O mutație a acestei gene duce aproape sigur la o tulburare. Aceștia au dezactivat parțial gena Cullin 3 la un lot de șoareci și i-au comparat cu șoareci sănătoși.

Șoarecilor modificați genetic li s-au aplicat o serie de teste comportamentale și motorii, pentru a se vedea dacă imită comportamentele pacienților cu autism. S-a efectuat un test de sociabilitate cu 3 șoareci, unul modificat genetic, unul familiar primului și altul necunoscut. „Șoarecii sănătoși preferă, de obicei, noul decât șoarecele deja familiar”, a clarificat Jasmin Morandell, autor al studiului. Șoarecele cu gena Cullin 3 modificată nu l-a recunoscut pe cel familiar și a prezentat deficite cognitive și de coordonare motorie, caracteristice tulburării de spectru autist.

În urma studiului creierului șoarecelui modificat genetic, cercetătorii au observat defecte constante de migrație ale neuronilor, aceștia rămânând blocați în straturile inferioare ale cortexului. Celulele nervoase provin dintr-o anumită regiune din creier, de unde migrează spre straturile superioare, până când își găsesc locul desemnat în cortexul cerebral. Acest proces este atât de sensibil, încât chiar și mici modificări ale vitezei cu care se deplasează neuronii, pot duce la schimbarea structurii cortexului. Aceste celule nervoase migratoare pot fi marcate și urmărite, pentru a li se analiza mișcările.

Gena Cullin 3 este responsabilă de etichetarea proteinelor pentru degradare, proces care previne acumularea acestora. În creierul șoarecelui mutant cu gena Cullin 3 dezactivată s-a găsit o proteină numită Plastin 3, un regulator al motilității celulare, inclusiv al migrației neuronilor. Când proteina Plastin 3 se acumulează, determină migrarea celulelor mai lent și pe distanțe mai mici.

Aceste modificări au loc într-un stadiu foarte timpuriu al dezvoltării creierului, la jumătatea sarcinii, cu mult înainte să se observe vreo diferență la nivelul fătului. Descoperirile acestea pot să îmbunătățească opțiunile de diagnostic și tratament pentru persoanele cu tulburare de spectru autist. Inhibarea acumulării proteinei Plastin 3 ar putea să atenueze unele dintre simptomele pacienților.

Rezultatele acestui studiu au fost publicate în revista Nature Communications. Cercetătorii austrieci intenționează să evalueze gene suplimentare cu risc ridicat, pentru a vedea dacă alte proteine din calea de degradare pot fi legate de tulburarea de spectru autist.

sursa: Science Daily
foto: Lena Schwarz, IST Austria