Исследователи из Центра неврологии Нью-Йоркского университета и Медицинского колледжа Бейлора определили белок, который при удалении от мышей приводит к поведению, схожему с поведением людей с аутизмом и обсессивно-компульсивными расстройствами. Их выводы, опубликованные в последнем выпуске журнала Neuron, могут улучшить наше понимание этих и других неврологических расстройств.
Известно, что белок FKBP12, обнаруженный как у людей, так и у мышей, регулирует mTOR, фермент, участвующий в синаптической пластичности, или способность нейронов изменять коллективную силу своих связей с другими нейронами. Считается, что обучение и память являются результатом изменения синаптической силы. mTOR также играет роль в поведенческой пластичности – способности изменять поведение в ответ на изменения окружающей среды.
Исследователи удалили FKBP12 из мозга мышей на поздних стадиях развития и впоследствии исследовали их на предмет изменений синаптической пластичности – в частности, в области мозга, необходимой для памяти – и их поведения. Чтобы проверить, как отсутствие FKBP12 влияет на разные типы памяти, ученые из Нью-Йоркского университета и Бейлора прогнали мышей через множество лабиринтов и наблюдали, как они реагируют на определенные объекты.
Отсутствие белка вызывало поразительные неврологические и поведенческие изменения у исследуемых мышей. Их результаты показали усиление передачи сигналов mTOR, который регулирует трансляцию белков. Это указывает на то, что FKBP12 ограничивает активность mTOR. Исследователи также обнаружили, что у мышей улучшена синаптическая пластичность и контекстная память, что позволяет предположить, что FKBP12 негативно регулирует эти процессы.
Однако на основе дополнительных поведенческих исследований исследователи пришли к выводу, что неспособность мозга должным образом регулировать активность mTOR может иметь ужасные последствия. Эти результаты показали, что у мышей улучшилась персеверация – то есть, как только они выучили задачу, например, как ориентироваться в лабиринте, им было трудно научиться ориентироваться в другой версии лабиринта. Они также демонстрировали усиленное повторяющееся поведение и с большей вероятностью взаимодействовали со знакомыми объектами, чем с новыми. Такое поведение часто встречается у людей, страдающих аутизмом и другими неврологическими расстройствами.
"Наши результаты показывают, что FKBP12 регулирует передачу сигналов нейронов, которая сдерживает проявление признаков, наблюдаемых при нескольких неврологических расстройствах, включая аутизм, обсессивно-компульсивное расстройство и шизофрению," сказал Эрик Кланн, нейробиолог из Нью-Йоркского университета и ведущий исследователь исследования. "Считается, что персеверативное и повторяющееся поведение, связанное с этими неврологическими расстройствами, происходит в процессе развития и определяется внутриутробно генетическими, гормональными факторами и факторами окружающей среды. Поскольку наше исследование показывает, что послеродовое высвобождение активности mTOR может привести к определенному персеверативному поведению, оно ставит под сомнение идею о том, что некоторые аспекты этих состояний предопределены в процессе развития."
Источник: Нью-Йоркский университет