Studija miša identificira proteine potrebne za fleksibilnost u ponašanju
U studiji koja se pojavljuje u časopisu Izvješća o ćelijama, istraživači sa Sveučilišta New York primijetili su da nam fleksibilnost ponašanja omogućuje prilagodbu ponašanja kada smo suočeni sa situacijom koja je slična - ali ne i identična - situaciji s kojom smo se susretali u prošlosti.
Sposobnost prilagodbe djelomično je pokrenuta sintezom bjelančevina koja proizvodi ovisne o iskustvu promjene u neuralnoj funkciji i ponašanju, rekli su istraživači.
Primjećuju da je ovaj proces oštećen za mnoge ljude, uključujući one koji su pogođeni autizmom i shizofrenijom, sprječavajući prilagodbu u ponašanju kada se suočavaju s različitim okolnostima.
Da bi otkrili zašto, istraživači su se usredotočili na kinazu PERK, enzim koji regulira sintezu proteina. Poznato je da PERK modificira eIF2alpha, koji je potreban za pravilnu sintezu proteina, prema znanstvenicima.
Pokusi su uspoređivali normalne laboratorijske miševe koji su posjedovali enzim s onima kojima je nedostajao. Miševi su imali zadatak ploviti vodenim labirintom, što je uključivalo i uzdizanje na platformu kako bi izašli iz vode. Normalni miševi i oni kojima nedostaje PERK naučili su dovršiti ovaj zadatak.
Međutim, u drugom koraku istraživači su testirali fleksibilnost ponašanja miševa premještanjem platforme na drugo mjesto. Normalni miševi locirali su platformu, ali oni kojima nedostaje PERK to nisu mogli učiniti ili im je trebalo znatno više vremena da izvrše zadatak, rekli su istraživači.
U drugom eksperimentu, i normalni i mutirani miševi čuli su ton nakon kojeg je uslijedio blagi šok stopala. Svi su miševi razvili uobičajeni odgovor na strah, smrzavajući se u tonu u očekivanju šoka nogom. Zatim su istraživači uklonili šok na nozi i miševi su čuli samo ton.
Na kraju su normalni miševi prilagodili svoj odgovor tako da se nisu smrznuli nakon što su čuli ton. Međutim, mutirani miševi nastavili su reagirati kao da očekuju da slijedi šok stopala.
Tražeći dodatnu potporu za svoj zaključak da odsutnost PERK-a može doprinijeti smanjenoj fleksibilnosti u ponašanju kod ljudskih neuroloških poremećaja, istraživači su proveli postmortem analize uzoraka frontalnog korteksa ljudskog korteksa kod pacijenata sa shizofrenijom, koji često pokazuju nefleksibilnost u ponašanju, i pojedinaca bez utjecaja.
Uzorci iz kontrolne skupine pokazali su normalne razine PERK-a, dok su uzorci pacijenata sa shizofrenijom imali značajno smanjenu razinu proteina, prema istraživačima.
"Popis neuroloških poremećaja i neurodegenerativnih bolesti koji se brzo šire, uključujući Alzheimerovu bolest, Parkinsonovu bolest i Fragile X sindrom, već je povezan s aberantnom sintezom proteina", objasnio je dr. Eric Klann, profesor u NYU-ovom Centru za neuronske bolesti Science i jedan od koautora studije.
„Naši rezultati pokazuju značaj PERK-a u održavanju fleksibilnosti u ponašanju i kako bi njegovo odsustvo moglo biti povezano sa shizofrenijom.
"Daljnje studije koje pojašnjavaju specifičnu ulogu sinteze bjelančevina regulirane PERK-om u mozgu mogu pružiti nove načine za rješavanje tako raširenih i često oslabljujućih neuroloških poremećaja."
Izvor: Sveučilište New York
