I geni coinvolti in difetti di nascita possono anche portare a malattie mentali

Marzo 25, 2016 Admin Salute 0 1
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Nel corso degli ultimi anni, i ricercatori nel laboratorio di psichiatra Benjamin Cheyette, MD, PhD, hanno dimostrato che le mutazioni in un gene chiamato cella causa Dact1 segnalazione reti per andare storto durante lo sviluppo embrionale. I ricercatori hanno osservato che i topi con mutazioni Dact1 sono nati con una serie di malformazioni gravi, tra cui alcuni che ricorda la spina bifida nell'uomo.

Questo nuovo studio è stato progettato per esplorare se le mutazioni Dact1 esercitano effetti più sfumati nel cervello che può portare alla malattia mentale. In tal modo, Cheyette, John Rubenstein, MD, PhD, e colleghi in Nina Irlanda Laboratorio di UCSF di Developmental Neurobiology usato una tecnica genetica nei topi adulti per eliminare selettivamente la proteina Dact1 solo in interneuroni, un gruppo di cellule cerebrali che regola l'attività in corteccia cerebrale, inclusi processi cognitivi e sensoriali. Scarsa funzione di interneuroni è stato implicato in una serie di condizioni psichiatriche.




Come riportato nel 24 giugno questione online PLoS ONE, i ricercatori hanno scoperto che gli interneuroni geneticamente modificati apparivano relativamente normale e erano riusciti a trovare la posizione corretta in circuiti del cervello durante lo sviluppo. Ma le cellule avevano un numero significativamente inferiore di sinapsi, i luoghi in cui la comunicazione con i neuroni vicini si svolge. In osservazioni supplementari non comprese nel nuovo documento, il team ha anche osservato che dendriti delle cellule - estensioni fini che normalmente formano pergole folte tempestati di sinapsi - erano scarsamente sviluppati e scarsamente ramificata.

"Quando si elimina la funzione del gene dopo iniziale, il primo sviluppo - solo eliminando in neuroni dopo che sono formate - migrano nel posto giusto e il loro numero sono corretti, ma la loro morfologia è un po 'fuori", ha detto Cheyette. "E questo è molto in linea con il tipo di patologia che le persone sono state in grado di identificare in malattie psichiatriche.

"Malattie neurologiche tendono ad essere focale, con lesioni che si può identificare o patologia si può vedere su uno studio di imaging", ha spiegato Cheyette. "Malattie psichiatriche? Non tanto. Le differenze sono molto sottili e difficili da vedere."

Il ruolo di Gene Key in Sviluppo del Sistema nervoso

La proteina Dact1 è parte di un sistema biologico fondamentale noto come Wnt (pronunciato "wint") percorso di segnalazione. Interazioni tra proteine ​​nel pathway Wnt orchestrare molti processi essenziali per la vita degli animali diversi come frutta mosche, topi e gli esseri umani, tra cui il corretto sviluppo del sistema nervoso umano immensamente complesso da una singola cellula uovo fecondato.

Un modo pathway Wnt gestisce tale compito è mantenendo la "polarità" di cellule durante lo sviluppo, detto Cheyette ", un processo di sequestrante, aumentando la concentrazione di una serie di proteine ​​su un lato della cella e un diverso insieme di proteine ​​sulla l'altro lato della cella. " La polarità è particolarmente importante in quanto le cellule precursori trasformano in cellule nervose, Cheyette detto, perché i neuroni sono "le cellule più polarizzate nel corpo", con zone di ingresso e di uscita specializzati che devono finiscono nei punti appropriati se le cellule devono funzionare normalmente.

Cheyette detto che il suo gruppo sta ora conducendo esperimenti comportamentali con i topi analizzati nella nuova PLoS One carta e con le linee geneticamente correlate mouse per verificare se questi topi hanno anomalie comportamentali nei socialità, la percezione sensoriale, l'ansia o la motivazione che assomigliano sintomi principali disturbi psichiatrici.

Egli spera anche di collaborare con i colleghi UCSF su esperimenti di follow-up per determinare se l'attività dei neuroni privi Dact1 è compromessa in aggiunta ai difetti strutturali individuate nel nuovo studio e prima opera pubblicata dal suo laboratorio.

Nel frattempo, i risultati ma come--pubblicati dalla ricerca genetica umana condotti dal gruppo di Cheyette suggeriscono che le persone con autismo sono significativamente più probabilità di soggetti di controllo sani di portare mutazioni in un gene pathway Wnt chiamato Wnt1.

"Solo perché un gene svolge un ruolo importante nella embrione non significa che non è importante anche nel cervello in seguito, e potrebbe essere coinvolto nella patologia psichiatrica", ha detto Cheyette. "Quando questi geni sono mutati, qualcuno potrebbe guardare bene, sviluppare bene e non hanno evidenti problemi di salute alla nascita, ma possono anche sviluppare l'autismo nell'infanzia o una rottura psicotica in età adulta e sviluppare la schizofrenia."

Rubenstein è il Distinguished Professor Nina Irlanda in Child Psychiatry.

Altri autori dello studio sono studiosi post-dottorato Xiaoyong Yang, PhD, Daniel Vogt, PhD, e Amelia Stanco, PhD, e studente laureato e primo autore Annie Arguello. Yang e Stanco sono supportati da una borsa di formazione post-dottorato (T32), guidato da Judy Ford, PhD, del Dipartimento UCSF di Psichiatria presso l'Istituto Nazionale di Salute Mentale.

Arguello ha condotto questa ricerca, mentre ottiene il suo dottorato di ricerca in programma di dottorato in Scienze Biomediche UCSF (BMS), ed è stato sostenuto dall'iniziativa per massimizzare Student Development Program dell'Istituto Nazionale di Medicina Generale, oltre che da BMS, il Dipartimento UCSF di Psichiatria , e il Centro di Neurobiologia e Psichiatria guidato da Sam Barondes, MD, Jeanne e Sanford Robertson sedia dotata di Neurobiologia e Psichiatria.

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