Молекулярният превключвател увеличава вероятността от шизофрения, разстройства на настроението

Молекулен превключвател, който контролира поведението на протеин, който, когато се промени, увеличава уязвимостта към шизофрения и разстройства на настроението е идентифициран в ново изследване. Констатациите правят възможно създаването на биомаркери, които могат да помогнат за диагностициране на психични заболявания и проследяване на лечението.

Новото изследване, водено от д-р Акира Сава, професор по психиатрия и поведенчески науки в Джон Хопкинс, изглежда дава отговор защо генът Disrupt In Schizophrenia (DISC1) и неговият протеинов продукт имат толкова различни роли в развитието и функционирането на мозъка.

Изследователският екип откри една специфична протеинова вариация, която управлява двете най-важни функции на DISC1: регулиране на развитието на нов неврон в мозъчната кора (мислеща част от мозъка) и програмирана миграция на тези неврони, жизненоважна за формирането на архитектурата на мозъка.

Ако превключвателят има проблеми - ако пропуска твърде много нови неврони или няма достатъчно миграция, например - мозъкът може да не се развие правилно, оставяйки го подготвен за развитието на психични заболявания.

Според Sawa превключвателят изглежда променя функцията на DISC1 от ролята му в изграждането на нови неврони до ролята му в миграцията на невроните. Това се случва, когато протеинът се промени чрез биохимичен процес, наречен фосфорилиране, или свързване на фосфат към протеина, казва той.

"Изглежда, че само една специфична модификация на протеина е ключов определящ фактор, който отчита двете най-важни функции на тази молекула", каза Сава.

Изследването е важно, тъй като, каза Сава, намирането на начин за откриване и проследяване на този молекулярен превключвател може да помогне при диагностицирането, което в момента разчита на поведението на пациента.

За да намерят превключвателя, изследователите са разгледали тъканни проби, използвайки масспектрометрия. Използвайки генерирано антитяло, те откриха, че част от протеина е променена, а друга не.

Установено е, че немодифицираният DISC1, а не модифицираната форма, е необходим за регулиране на нови неврони. Обратното беше вярно за миграцията на невронни клетки: модифицираната версия на DISC1, свързана с други протеини, участва в движението на клетките, но не и немодифицираната версия.

Екипът потвърди констатациите си, като използва антитяло, способно да открие тази протеинова модификация при мишки. Антитялото се използва върху мозъка на фетални мишки на ембрионален ден 14, когато се генерират неврони. Тогава изследователите установиха, че немодифицираният DISC1 е преобладаващата форма на протеина. На 18 ден, когато невроните на мозъка на мишката обикновено мигрират, екипът откри най-вече модифициран DISC1. Следователно изследователите заключават, че модификацията действа като превключвател, за да определи дали DISC1 участва в неврогенезата или миграцията на клетките.

Миши модели на шизофрения имитират отблизо определени ключови биологични процеси на човешката шизофрения, каза Сава. Екипът му вече е разработил версия на антитялото, която може да се използва за тестване на присъствието на протеина в човешката мозъчна тъкан.

Констатациите се публикуват онлайн в списанието Природата.

Източник: Johns Hopkins Medicine