В первый раз в истории была раскрыта функция белка SAP-97, который тесновато связан с развитием шизофрении. Экспериментальная группа, стоящая за сиим открытием, смогла найти пространство его деяния в мозге. Он находится в области гиппокампа под заглавием “зубчатая извилина”. Это суровое достижение в осознании заболевания, которое может стремительно привести к улучшению имеющихся способов исцеления.
Шизофрения — это психиатрическое болезнь, весьма инвалидизирующее и относительно распространенное. От него мучаются около 20 миллионов человек во всем мире. Обычно оно начинается в подростковом либо юном зрелом возрасте, меж 15 и 25 годами. Нездоровой теряет контакт с реальностью и не понимает собственного расстройства. Они могут испытывать абсурд, галлюцинации, отсутствие чувств либо неспособность планировать деяния, также нарушения памяти.
Хотя были получены принципиальные данные о роли генетики и окружающей среды, клеточные и молекулярные механизмы, которые нарушаются в мозге, еще не выяснены, невзирая на десятилетия исследовательских работ. Определенные области мозга, затронутые этими нарушениями, до сего времени не известны.
Выявлены генетические причины риска, повышающие расположенность к развитию заболевания, также точечные мутации, оказывающие возможное воздействие на пластичность мозга, динамику мозговых связей и их адаптацию к обучению и актуальному опыту. К примеру, микроделеция на хромосоме 22 в области q11 наращивает риск развития шизофрении на 25%, по словам Хидеюки Окано, доктора физиологии в Мед школе Института Кейо.
Исследователи из Института Южной Калифорнии (USC) сосредоточили свое внимание на специфичном белке под заглавием SAP-97 (Synapse Associated Protein 97). Прошлые исследования подтверждают связь меж потерей функции SAP-97 и шизофренией. Вправду, ген, кодирующий SAP-97, DLG1, не так давно был идентифицирован как возможный центр синаптической нефункциональности при шизофрении. Микроделеционные мутации, приводящие к потере DLG1, увеличивают риск развития шизофрении в 40 раз. Еще пока не определена его четкая роль и пространство деяния.
SAP-97 – это мембрано-ассоциированный гуанилат киназный белок (MAGUK). Это семейство белков содержит главные составляющие глутаматергического, т.е. опосредованного глутаматом, синапса. Иными словами, они образуют белковый основа синапсов. В мозге позвоночных глутамат является главным возбуждающим нейротрансмиттером, передающим нервные сообщения от синапса к последующему нейрону. SAP-97 может регулировать глутаматергическую сигнализацию меж нейронами мозга и влиять на создание и хранение мемуаров.
Разумно, что ученые уже много лет пробуют показать наличие и действие этого белка в областях мозга, обычно участвующих в регуляции связи меж нейронами. Так как этого не вышло, они просто решили заглянуть в другую часть мозга, тесновато связанную с шизофренией, — зубчатую извилину.
Зубчатая извилина является частью гиппокампа и играет главную роль в действиях обработки пространственной инфы и памяти. Она контролирует контекстуальную эпизодическую память, которая представляет собой сознательное вспоминание актуального опыта. Конкретно в данной нам части мозга мы помним, что вышло и в котором контексте (где и когда).
Этот тип памяти нередко искажается и нарушается при шизофрении, что может означать, что зубчатая извилина нарушена у человека с сиим расстройством. Изучая крыс, у каких был поврежден SAP-97, экспериментальная группа нашла конфигурации активности в зернистых нейронах зубчатой извилины.
Брюс Херринг, ведущий создатель исследования, гласит в собственном заявлении: “Понижение функции SAP-97 полностью может привести к большему повышению риска развития шизофрении у людей, о котором мы знаем. Но функция SAP-97 оставалась полной загадкой в протяжении десятилетий. Наше исследование открывает, где SAP-97 действует в мозге, и указывает, как конкретно мутации в этом белке, связанные с шизофренией, влияют на нейроны”.
Зубчатая извилина смотрится как толстое, в главном желтоватое, С-образное тело в центре слева на этом поперечном срезе гиппокампа крысы © Кей и др.
Нейроны в зубчатой извилине, с пониженной функцией SAP-97, проявили очень огромное повышение глутаматергической сигнализации. Считается, что сенсоры перевозбуждаются. Эти скачки активности приводят к суровым нарушениям контекстуальной эпизодической памяти — традиционному симптому шизофрении.
Данные показывают, что SAP-97 различается от остальных белков MAGUK по собственной функции. Крайние понижают синаптическую активность, если они повреждены, чего же тут нет. По-видимому, по воззрению создателей, SAP-97 видоизменит конфигурацию сенсора глутамата. Это быть может вызвано нарушением взаимодействия SAP-97 с С-концевым PDZ-связывающим доменом белка GluA1 этих рецепторов (набросок ниже).
Схема нейрона гранулки зубчатой извилины и локализация белка SAP-97. Кей и др., 2022
Терапевтические надежды
Сейчас команда Херринга планирует выискать активность SAP-97 в остальных областях мозга. Они также желают найти, приводят ли связанные с шизофренией мутации в остальных белках к аналогичному повышению глутаматергической сигнализации в зубчатой извилине.
Благодаря сиим выводам выявление людей, подверженных риску развития шизофрении, может стать проще, если знать, где и что находить. Это приведет к разработке новейших мер по диагностике, профилактике и исцелению.
В текущее время более всераспространенным способом исцеления шизофрении является прием антипсихотических препаратов в купе с терапией и социальной поддержкой. Но эти препараты могут иметь широкий диапазон побочных эффектов, нарушающих ежедневную жизнь.
Эта текущая работа занесет значимый вклад в разработку наиболее действенных стратегий исцеления, улучшая жизнь миллионов людей с шизофренией во всем мире.
Источник: Nature Communication
Источник
Читайте далее:
