Επιστήμονες που μελετούν ποντίκια αποκάλυψαν έναν ευαίσθητο ανταγωνισμό πρωτεϊνών στον εγκέφαλο, ο οποίος, όταν διαταράσσεται η ισορροπία του, μπορεί να προκαλέσει συμπεριφορές τύπου αυτισμού.

Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει μια δυνητικά ισχυρή νέα οδό για τη θεραπεία του αυτισμού, στοχεύοντας τον τρόπο ρύθμισης των νευρικών σημάτων σε μοριακό επίπεδο.

Ανισορροπία Πρωτεϊνών Συνδέεται με Συμπτώματα Αυτισμού

Συμπτώματα που προσομοιάζουν τον αυτισμό σε ποντίκια εμφανίζονται όταν διαταράσσεται η ισορροπία μεταξύ δύο βασικών πρωτεϊνών του εγκεφάλου, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα (1 Απριλίου) στο PLOS Biology από τον Dongdong Zhao του Ιατρικού Πανεπιστημίου Wenzhou, τον Yun-wu Zhang του Πανεπιστημίου Xiamen και τους συνεργάτες τους στην Κίνα.

Η Διαταραχή Φάσματος Αυτισμού (ΔΦΑ) επηρεάζει περίπου το 1% του παγκόσμιου πληθυσμού και χαρακτηρίζεται από προκλήσεις στην κοινωνική αλληλεπίδραση και τη γνωστική λειτουργία. Ενώ γενετικοί παράγοντες, ειδικά αυτοί που συνδέονται με τη σηματοδότηση στον εγκέφαλο, έχουν συσχετιστεί με τη ΔΦΑ, οι ακριβείς μηχανισμοί παραμένουν ασαφείς. Για να το διερευνήσουν, οι ερευνητές μελέτησαν δύο πρωτεΐνες σε ποντίκια που πιστεύεται ότι παίζουν ρόλο στη ΔΦΑ.

Μεταλλάξεις MDGA2 και Συμπεριφορά Ποντικών

Μία από αυτές τις πρωτεΐνες, η MDGA2, βοηθά στη ρύθμιση της επικοινωνίας των νευρικών κυττάρων. Μεταλλάξεις στο γονίδιο MDGA2 έχουν εντοπιστεί σε άτομα με ΔΦΑ. Σε αυτή τη μελέτη, ποντίκια με μειωμένα επίπεδα MDGA2 εμφάνισαν συμπεριφορές τύπου αυτισμού, όπως επαναλαμβανόμενη περιποίηση και αλλαγές στην κοινωνική συμπεριφορά. Αυτά τα ποντίκια είχαν επίσης αυξημένη συναπτική δραστηριότητα και αυξημένα επίπεδα BDNF, μιας άλλης πρωτεΐνης του εγκεφάλου που συνδέεται με τη ΔΦΑ. Η BDNF επηρεάζει τη λειτουργία του εγκεφάλου συνδεόμενη με έναν υποδοχέα που ονομάζεται TrkB.

Όταν οι ερευνητές χορήγησαν στα ποντίκια ένα συνθετικό πεπτίδιο που μιμείται την MDGA2 και εμποδίζει τη σηματοδότηση BDNF/TrkB, οι μη φυσιολογικές συμπεριφορές μειώθηκαν. Αυτό υποδηλώνει ότι μια λεπτή ισορροπία μεταξύ της δραστηριότητας MDGA2 και BDNF είναι κρίσιμη για την υγιή λειτουργία του εγκεφάλου, και η διαταραχή της μπορεί να συμβάλει σε συμπτώματα που σχετίζονται με τη ΔΦΑ.

Αποκατάσταση της Ισορροπίας με Συνθετικά Πεπτίδια

Βάσει αυτών των αποτελεσμάτων σε συνδυασμό με προηγούμενη έρευνα, οι συγγραφείς υποδηλώνουν ότι η MDGA2 και η BDNF διατηρούν μια φυσική ισορροπία ανταγωνιζόμενες η μία την άλλη για τις θέσεις σύνδεσης της πρωτεΐνης TrkB, και η διαταραχή αυτού του συστήματος μπορεί να οδηγήσει σε ρυθμιστικές αλλαγές στη νευρωνική δραστηριότητα που σχετίζονται με τη ΔΦΑ. Αυτό το πρωτεϊνικό σύστημα μπορεί να αποτελέσει έναν πολλά υποσχόμενο στόχο για μελλοντικές θεραπευτικές προσεγγίσεις, αλλά απαιτείται περαιτέρω διερεύνηση των ακριβών λειτουργιών του και της σχέσης του με τα συμπτώματα της ΔΦΑ.

Νέα Στοιχεία στον Ανταγωνισμό MDGA2-BDNF

Ο Yun-wu Zhang προσθέτει: «Μεταλλάξεις στο γονίδιο MDGA2 προκαλούν διαταραχές φάσματος αυτισμού (ΔΦΑ), αλλά ο υποκείμενος μηχανισμός είναι ασαφής. Η μελέτη μας αποκαλύπτει έναν νέο ρόλο της MDGA2 στη διατήρηση της σηματοδότησης BDNF/TrkB υπό έλεγχο για τη φυσιολογική διεγερτική νευρωνική δραστηριότητα, και αποδεικνύει ότι η ανεπάρκεια MDGA2 οδηγεί σε παρεκκλίνουσα ενεργοποίηση BDNF/TrkB και αυξημένη διεγερτική νευρωνική δραστηριότητα, οδηγώντας σε φαινοτύπους τύπου ΔΦΑ σε ποντίκια».