Ученые из лаборатории Колд Спринг Харбор (США) проанализировали, какие процессы происходят в мозге людей, больных синдромом Ретта. Полученные ими данные могут помочь разработать методы лечения этого заболевания. Результаты исследования были опубликованы сегодня на официальном сайте лаборатории.
Синдром Ретта - генетическое заболевание, встречающееся преимущественно у девочек, поскольку оно обусловлено мутацией в гене MECP2, расположенном в X-хромосоме, коих у людей женского пола две, а у мужского - только одна. Если при развитии мальчика происходят значительные изменения в данном гене, организм гибнет, в то время как у девочек остается одна жизнеспособная копия. При данном заболевании отмечается, среди прочего, умственная отсталость, больные испытывают трудности в повседневной жизни - симптомы зависят от того, в каких клетках экспрессируется ген поврежденной хромосомы. Новое исследование сможет помочь разработать терапию, с помощью которой удастся вновь активировать MECP2 и восстановить способность к обучению.
В рамках эксперимента ученые наблюдали за мышами с синдромом Ретта - в их аналоге гена MECP2 также были мутации. Больные особи, в отличие от здоровых, не могли собрать своих новорожденных детенышей и завести их в гнездо. Данное поведение вырабатывается у мышей при анализе звукового сигнала, подаваемого мышатами - они пищат на высокой частоте. В норме для обучения подобному умению необходим запуск экспрессии гена MECP2 в течение первых пяти суток после рождения детенышей. Поскольку ген поврежден, этот процесс не запускается. Множество изменений происходит и на молекулярном уровне - нарушения случаются, когда начинается чрезмерный синтез фермента GAD67, который, в свою очередь, стимулирует формирование нейротрансмиттеров ГАМК. В основе данного феномена лежит действие так называемых PV+-нейронов, которые взаимодействуют с ГАМК в слуховой зоне коры головного мозга - при мутации MECP2 они экспрессируют повышенное количество сигнального белка парвальбумина. Когда больные мыши слышат подаваемый детенышами сигнал, они не могут отреагировать на него, потому что нейроны PV+ также задействуют перинейрональные сети, которые ограничивают синаптическую пластичность, не давая формировать дендриты и синапсы с другими нейронами.
Исследование показало, что есть определенный период, в течение которого может произойти реакция на внешние раздражители (в данном случае - звуки, издаваемые мышатами) и запуститься процесс усвоения необходимого поведения. Для этого необходимо, чтобы обеспечивалась связь между нейронами. Посредством генетических и фармакологических манипуляций ученым удалось скорректировать работу ГАМК в нейронных сетях слуховой зоны коры мозга и восстановить способность мышей собирать детенышей вместе. Требуются дальнейшие исследования, чтобы определить, как именно экспрессируется мутировавший ген MECP2, и как можно помочь людям, больным синдромом Ретта.
