Molekularni prekidači povećavaju vjerojatnost shizofrenije i poremećaja raspoloženja

U novom istraživanju utvrđena je molekularna sklopka koja kontrolira ponašanje proteina koji, kada se promijeni, povećava ranjivost na shizofreniju i poremećaje raspoloženja. Nalazi omogućuju stvaranje biomarkera koji mogu pomoći u dijagnosticiranju mentalnih bolesti i praćenju liječenja.

Novo istraživanje, koje je vodila dr. Akira Sawa, profesor psihijatrije i bihevioralnih znanosti na Johns Hopkins, čini se da daje odgovor zašto gen Disrupt In Schizophrenia (DISC1) i njegov proteinski proizvod imaju toliko različitih uloga u razvoju i funkcioniranje mozga.

Istraživački tim otkrio je jednu specifičnu varijaciju proteina koja upravlja dvjema najvažnijim funkcijama DISC1: regulacija razvoja novih neurona u moždanoj kori (misleći dio mozga) i programirana migracija tih neurona, vitalnih za formiranje arhitekture mozga.

Ako prekidač ima problema - ako propušta previše novih neurona ili, na primjer, nema dovoljno migracija - mozak se možda neće pravilno razvijati, ostavljajući ga pripremljenim za razvoj mentalnih bolesti.

Prema Sawi, čini se da prekidač mijenja funkciju DISC1 iz njegove uloge u izgradnji novih neurona u njegovu ulogu u migraciji neurona. To se događa kada se protein promijeni biokemijskim postupkom koji se naziva fosforilacija ili vezanje fosfata na protein, kaže on.

"Čini se da je samo jedna specifična modifikacija proteina ključna odrednica koja uzima u obzir dvije najvažnije funkcije ove molekule", rekao je Sawa.

Istraživanje je značajno jer je, rekao je Sawa, pronalaženje načina za uočavanje i praćenje ovog molekularnog prekidača moglo pomoći u dijagnozi, koja se trenutno oslanja na ponašanje pacijenta.

Da bi pronašli prekidač, istraživači su pregledali uzorke tkiva pomoću masene spektrometrije. Koristeći generirano antitijelo, otkrili su da je dio proteina promijenjen, a neki ne.

Otkriveno je da je nemodificirani DISC1, a ne modificirani oblik, potreban za regulaciju novih neurona. Suprotno je vrijedilo za migraciju neuralnih stanica: modificirana verzija DISC1 vezana za druge proteine ​​bila je uključena u kretanje stanica, ali ne i izmijenjena verzija.

Tim je potvrdio svoja otkrića korištenjem antitijela sposobnog za pronalaženje ove modifikacije proteina kod miševa. Protutijelo je korišteno na mozgu fetalnih miševa 14. dana embriona, kada se stvaraju neuroni. Tada su istraživači otkrili da je neizmijenjeni DISC1 prevladavajući oblik proteina. 18. dana, kada neuroni mišjeg mozga obično migriraju, tim je pronašao uglavnom modificirani DISC1. Stoga istraživači zaključuju da modifikacija djeluje preklopno kako bi se utvrdilo je li DISC1 uključen u neurogenezu ili migraciju stanica.

Mišji modeli shizofrenije usko oponašaju određene ključne biološke procese ljudske shizofrenije, rekao je Sawa. Njegov je tim već razvio verziju antitijela koja se može koristiti za ispitivanje prisutnosti proteina u moždanom tkivu čovjeka.

Nalazi su objavljeni na mreži u časopisu Priroda.

Izvor: Johns Hopkins Medicine