Исследовательская группа исследует аномальную активность нейронов при синдроме Ретта

By Антуан Кочевой No comments

Исследовательская группа изучает аномальную активность нейронов при синдроме Ретта
                Аномальное поведение нейронов парвальбумина (PV) (красного цвета) в слуховой коре головного мозга мыши проявляется как пренебрежение со стороны родителей. Нормальная активность нейронов PV зависит от гена Mecp2, без которого самки мышей не могут научиться реагировать на крики бедных детенышей. Кредит: Лаборатория Колд Спрингс Харбор.

Мозг претерпевает драматические изменения в течение первых лет жизни. Его схемы легко перемонтировать, как младенец, и тогда ребенок сталкивается с новыми взглядами и звуками, осваивая мир и учась его понимать. По мере взросления ребенка и прохождения ключевых периодов развития мозг становится менее податливым, но определенный опыт создает возможности для того, чтобы части мозга взрослого человека перестроились и снова научились.
                                                                                       

Новое исследование Билли Лау, постдокторанта, работающего с доцентом Керти Кришнаном на кафедре биохимии и клеточной и молекулярной биологии в Университете Теннесси, Колледж искусств и наук Ноксвилла, исследует время, в течение которого взрослая самка мыши сначала учится распознавать и реагировать на душераздирающие крики молодых мышиных щенков как одну из таких возможностей для переподключения.

Результаты были опубликованы ранее в этом месяце в Journal of Neuroscience и намекают на потенциальные терапевтические стратегии для синдрома Ретта, редкого расстройства нервного развития.

Лаборатория Кришнана исследует, как мутированные гены влияют на пластичность мозга, что в конечном итоге приводит к неврологическим заболеваниям, в частности к синдрому Ретта. У человека мутации в гене MECP2 вызывают синдром Ретта. Дети с синдромом Ретта, кажется, нормально развиваются в течение первых нескольких месяцев жизни, но позже начинают терять языковые и моторные навыки.

«Дети, у которых диагностированы нарушения развития нервной системы, со временем вырастают и продолжают проявлять симптомы на протяжении всей жизни», — сказал Кришнан. «Несмотря на то, что многие исследования направлены на выявление и диагностику нарушений развития нервной системы, необходимо проделать большую работу, чтобы помочь улучшить или контролировать симптомы у пациентов на протяжении всей их жизни. Синдром Ретта в основном затрагивает девушек и женщин во всем мире; очень мало исследований посвящено патологии расстройства в взрослые женщины. «

В течение нескольких лет Лау и Кришнан проводили исследования в лаборатории Лаборатории Колд-Спринг-Харбор, возглавляемой Стивеном Ши и Джошем Хуангом. В своей предыдущей работе команда обнаружила, что мыши-самки, у которых не было одной функциональной копии Mecp2, не могли реагировать на отчаянные крики своих детенышей. Ученые узнали о ненормальном поведении группы нейронов в слуховой коре, называемых нейронами парвальбумина (PV), наряду с более высокой экспрессией белка в перинейрональных сетях (PNN), структурах, которые улучшают связи в мозге.

«PV и PNN считаются тормозящими, действуя как тормоз в мозге, который мешает обучению», — сказал Лау. «В новом исследовании мы проверили эту гипотезу. Наши результаты показывают физиологический механизм, лежащий в основе прогрессирования синдрома Ретта, который может распространяться на другие области мозга».

В новом исследовании Лау и другие члены команды более подробно рассмотрели, как воздействие на молодых щенков изменяет передачу сигналов в пределах слуховой коры самок мышей. Наблюдая за активностью отдельных клеток в этой части мозга, исследователи обнаружили, что, когда Mecp2 не поврежден, демпфирующий эффект PNNs и PV нейронов уменьшается после воздействия на детенышей. Это позволяет другим нейронам в цепи стать более восприимчивыми к крикам молодых животных. Это изменение произошло даже у мышей, которые никогда не были беременны. Однако у самок мышей, у которых был нарушен ген Mecp2, сигналы демпфирования оставались сильными.

Полученные данные подтверждают предыдущие доказательства того, что функция нейронов PV особенно уязвима к потере Mecp2, предполагая, что эти клетки или цепи, в которые они вовлечены, могут быть подходящими мишенями для разработки лекарств, и что пациенты с синдромом Ретта могут быть наиболее реагировать на лечение в определенные периоды жизни в сочетании с окружающей средой и социальным опытом.

«Эта работа имеет значение для продолжения понимания того, какую роль Mecp2 играет в типичной мозговой деятельности и функции, особенно в сложных социальных ситуациях, аналогично тому, с чем пациенты сталкиваются в своей повседневной жизни», — сказал Кришнан. «Если мы поймем механизмы и роль этого белка в социальной коммуникации и восприятии, мы сможем найти способы компенсировать недостаток этого белка с помощью терапевтического или реабилитационного лечения».

Добавить комментарий