Wissenschaftler Kehren Geistige Behinderung Bei Mäusen Um
Wissenschaftler Kehren Geistige Behinderung Bei Mäusen Um

Video: Wissenschaftler Kehren Geistige Behinderung Bei Mäusen Um

Video: Kurz erklärt: Geistige Behinderung - Psychische Störungsbilder 2022, Dezember
Anonim

Das Finden könnte die Voraussetzungen schaffen, um Schäden bei Patienten mit dem ererbten fragilen X-Syndrom rückgängig zu machen.

Fragiles X betrifft einen von 4 000 Jungen und einen von 6 000 Mädchen. Es wird durch eine Mutation im fragilen x-Gen für geistige Behinderung 1 (FMR1) verursacht, die sich auf dem X-Geschlechtschromosom befindet und zum Verlust des fragilen x-Proteins für geistige Behinderung (FMRP) führt. Die daraus resultierende Krankheit ist gekennzeichnet durch Hyperaktivität, Aufmerksamkeitsdefizit, sich wiederholendes Verhalten, Angstzustände und kognitive Schwierigkeiten, die von Lernschwierigkeiten bis zu geistigen Behinderungen reichen.

Frühere Studien zu fragilem X zeigen, dass Nervenzellen im Kortex (der äußersten Schicht des Gehirns) sowohl von Patienten als auch von Knockout-Mäusen Dendriten (wurzelartige Projektionen, mit denen Nervenzellen elektrische Signale von Gleichaltrigen empfangen) mit einer größeren Anzahl von Zweigen aufweisen. Diese zusätzlichen Triebe sind dünn, dick, unreif und weniger funktionell als normale Dendriten und verursachen eine schlechte Übertragung zwischen Neuronen über Synapsen (die Zwischenräume zwischen Nervenzellen).

Mansuo Hayashi, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter am Picower-Institut für Lernen und Gedächtnis des MIT, entdeckte bei der Untersuchung der Bildung von Dendriten im Jahr 2004, dass diese Strukturen gestärkt und verändert werden können, um Informationen effizienter zu übertragen, indem die Nervenzellproduktion des Enzyms gehemmt wird genannt p21-aktivierte Kinase (PAK). PAK reguliert Actin, ein weiteres Protein, das Teile der Zelle (einschließlich der Dendriten) formt. Wenn PAK gehemmt wird, wird mehr Aktin hergestellt und die Dendriten können richtig reifen.

In der aktuellen Studie leitete Hayashi ein Team, das mit "Doppelmutanten" -Mäusen arbeitete. Erstens mutierten die Forscher das FMR1 so, dass den Mäusen das FMRP-Protein fehlt und somit Symptome von fragilem X auftreten. Eine zweite Mutation des Gens, das für PAK kodiert, führte dazu, dass die Zellen der Maus im Vorderhirn drei Wochen nach der Geburt die Produktion des Enzyms einstellten. "Als diese beiden Mutanten miteinander gekreuzt wurden, waren [die Mäuse] normal", sagt die leitende Studienautorin Susumu Tonegawa, Professorin für Neurowissenschaften und Biologie an der Picower.

Die Dendriten der fragilen X-betroffenen Mäuse wurden nicht nur robuster und effizienter, sondern die Forscher berichten auch, dass einige der mit der Störung verbundenen Verhaltenssymptome nachließen: Doppelmutante Mäuse verhielten sich eher wie normale Mäuse als wie Mäuse mit fragilem X.

William Greenough, Professor für Psychologie an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign, sagt, dass die Studie das langfristige Potenzial der Gentherapie demonstriert. "Ich bin beeindruckt von den verschiedenen Symptomen, die unter der Kontrolle dieses einzelnen Signalwegs zu stehen scheinen", sagt er. "Es scheint alles zu beeinflussen, von der neuronalen Morphologie (oder Form) bis zum Verhalten, das an diese Morphologie gekoppelt sein kann oder nicht."

Tonegawa sagt, dass die Ergebnisse den Weg zu einem möglichen neuen molekularen Ziel für neue Medikamente ebnen könnten. "Wenn Sie einen fragilen X-Patienten nehmen und ihn füttern oder ihm eine Verbindung injizieren, die sein eigenes endogenes PAK-Enzym hemmt", sagt er, "kann dies die fragilen X-Symptome verringern." Er stellt fest, dass ein signifikantes Ergebnis der Studie darin besteht, dass die Auswirkungen von fragilem X, das normalerweise erst diagnostiziert wird, nachdem ein Kind deutliche Entwicklungsverzögerungen aufweist, wie z. B. Verspätung beim Krabbeln, Gehen oder Sprechen, zu Beginn rückgängig gemacht werden könnten.

Beliebt nach Thema