Comutatorul molecular crește probabilitatea de schizofrenie, tulburări ale dispoziției

Un comutator molecular care controlează comportamentul unei proteine ​​care, atunci când este modificat, crește vulnerabilitatea la schizofrenie și tulburări de dispoziție a fost identificat în noi cercetări. Constatările fac posibilă crearea de biomarkeri care pot ajuta la diagnosticarea bolilor mintale și la urmărirea tratamentului.

Noua cercetare, condusă de Akira Sawa, MD, Ph.D., profesor de psihiatrie și științe comportamentale la Johns Hopkins, pare să răspundă de ce gena Disrupted In Schizophrenia (DISC1) și produsul său proteic au atât de multe roluri distincte în dezvoltarea și funcționarea creierului.

Echipa de cercetare a descoperit o variație specifică a proteinelor care guvernează cele două funcții cele mai importante ale DISC1: reglarea dezvoltării de noi neuroni în cortexul cerebral (partea gânditoare a creierului) și migrația programată a acestor neuroni, vitală pentru formarea arhitecturii creierului.

Dacă comutatorul are probleme - dacă permite prea mulți neuroni noi sau dacă nu există suficientă migrare, de exemplu - este posibil ca creierul să nu se dezvolte corect, lăsându-l pregătit pentru dezvoltarea bolilor mintale.

Potrivit lui Sawa, comutatorul pare să modifice funcția DISC1 de la rolul său în construirea de noi neuroni la rolul său în migrația neuronilor. Acest lucru se întâmplă atunci când proteina este schimbată printr-un proces biochimic numit fosforilare sau prin atașarea unui fosfat la proteină, spune el.

Se pare ca doar o modificare de proteine ​​specifice este un factor determinant cheie care conturile pentru cele mai importante doua functii ale acestei molecule, Sawa a spus.

Cercetarea este semnificativă deoarece, a spus Sawa, găsirea unei modalități de localizare și urmărire a acestui comutator molecular poate ajuta la diagnostic, care se bazează în prezent pe comportamentul pacientului.

Pentru a găsi comutatorul, cercetătorii au analizat probele de țesut folosind spectrometria de masă. Folosind un anticorp generat, au descoperit că unele proteine ​​au fost schimbate, iar altele nu.

S-a descoperit că DISC1 nemodificat, și nu forma modificată, era necesară pentru a regla noii neuroni. Opusul a fost adevărat pentru migrarea celulelor neuronale: versiunea modificată a DISC1 legată de alte proteine ​​a fost implicată în mișcarea celulelor, dar nu și versiunea nemodificată.

Echipa și-a confirmat descoperirile folosind un anticorp capabil să găsească această modificare proteică la șoareci. Anticorpul a fost folosit pe creierul șoarecilor fetali în ziua embrionară 14, când neuronii sunt generați. Cercetătorii au descoperit apoi că DISC1 nemodificat a fost forma predominantă a proteinei. În ziua 18, când neuronii creierului șoarecului migrează de obicei, echipa a găsit în mare parte DISC1 modificat. Prin urmare, cercetătorii concluzionează că modificarea acționează ca un schimbător pentru a determina dacă DISC1 este implicat în neurogeneză sau în migrarea celulelor.

Modelele de șoarece de schizofrenie imită îndeaproape anumite procese biologice cheie ale schizofreniei umane, a spus Sawa. Echipa sa a dezvoltat deja o versiune a anticorpului care poate fi utilizată pentru a testa prezența proteinelor în țesutul cerebral uman.

Descoperirile sunt publicate online în jurnal Natură.

Sursa: Johns Hopkins Medicine