Pionierskie badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Kobe dostarczyły bezcennych informacji na temat mechanizmów molekularnych rządzących rozwojem synaptycznym i ich konsekwencji dla zaburzeń neurorozwojowych, zwłaszcza zaburzeń ze spektrum autyzmu (ASD).
Synapsy, połączenia między komórkami mózgowymi, podlegają dynamicznym zmianom w trakcie rozwoju, ale mechanizmy molekularne leżące u podstaw tych zmian pozostają w dużej mierze nieznane. Ta luka w wiedzy utrudnia postęp w rozumieniu i leczeniu zaburzeń neuropsychiatrycznych, takich jak zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD). Odkrycia te nie tylko poszerzają naszą wiedzę na temat biologii synaptycznej, ale także są niezwykle obiecujące w zakresie opracowania ukierunkowanych interwencji i metod leczenia osób dotkniętych zaburzeniami neurorozwojowymi. Wyjaśniając molekularne podstawy rozwoju i dysfunkcji synaptycznych, badacze są gotowi poczynić postępy w kierunku skuteczniejszych metod leczenia i lepszych wyników leczenia osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu i pokrewnymi schorzeniami.
Przycinanie synaps
Wbrew oczekiwaniom mózgi naczelnych podlegają przycinaniu synaptycznemu, które już we wczesnym dzieciństwie powoduje redukcję połączeń między komórkami mózgowymi. Jednak procesy molekularne powodujące zmiany synaptyczne pozostają nieuchwytne, co stwarza wyzwania w leczeniu tego zaburzenia.
Metodologia badań: analiza białek usieciowanych
Wykorzystując postępy w analizie proteomicznej i małpy jako organizmy modelowe, badacze z Uniwersytetu w Kobe pod kierownictwem Takumi Toru zagłębiają się w dynamikę białek synaptycznych, aby rzucić światło na ewolucję synaps.
Kluczowe ustalenia: Wgląd w regulację białek synaptycznych
Ich badanie, opublikowane w Nature Communications, ujawniło tymczasowe zmiany w ekspresji białek synaptycznych po urodzeniu, spowodowane regulacją genów. Myszy i małpy wykazują różny czas regulacji białek, co sugeruje różnice rozwojowe w mózgu.
Link do zaburzeń ze spektrum autyzmu (ASD).
Uznając, że zaburzenia ze spektrum autyzmu są powiązane z nieprawidłowościami w rozwoju synaptycznym, badacze przyglądają się zmianom w poziomie białka. Odkryli, że wzorce ekspresji genów u pacjentów z autyzmem są zgodne ze zmianami w białkach synaptycznych obserwowanymi w okresie prenatalnym i noworodkowym.
Implikacje i przyszłe kierunki
Wgląd w dynamikę usieciowanych białek zapewnia potencjalne możliwości opracowania metod leczenia zaburzeń. Zrozumienie mechanizmów molekularnych stojących za rozwojem synaps ma kluczowe znaczenie w leczeniu zaburzeń neuropsychiatrycznych, takich jak zaburzenia ze spektrum autyzmu i schizofrenia. Badania dostarczyły niezbędnych zbiorów danych proteomicznych do dalszego badania ewolucji synaptycznej i różnic między gatunkami.
Wniosek
Podsumowując, pionierskie badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Kobe dostarczyły bezcennego wglądu w molekularne mechanizmy rządzące rozwojem synaptycznym i ich konsekwencje dla zaburzeń neurorozwojowych, zwłaszcza zaburzeń ze spektrum autyzmu (ASD). Uważnie analizując dynamikę białek synaptycznych u myszy i małp, w badaniu uwydatniono różnice gatunkowe i krytyczną rolę regulacji genów w kształtowaniu architektury synaptycznej.
Identyfikując czasowe zmiany w ekspresji białek synaptycznych podczas wczesnego rozwoju pourodzeniowego, badanie zapewnia głębsze zrozumienie dynamicznej natury tworzenia i przycinania synaps. Co więcej, związek między wzorcami ekspresji genów u pacjentów z autyzmem a zmianami w białkach synaptycznych podkreśla potencjalne znaczenie dysfunkcji synaptycznej w patogenezie ASD.
„Całkowity miłośnik kawy. Miłośnik podróży. Muzyczny ninja. Bekonowy kujon. Beeraholik.”
More Stories
Neurobiolog z Uniwersytetu w Queensland wybrany członkiem Towarzystwa Królewskiego – University of Queensland News
Ochrona Wielkiej Brytanii i przestrzeni kosmicznej w kwietniu 2024 r
Sztuczna inteligencja wykorzystywana przez naukowców do rozwiązywania trudnych zagadnień fizycznych