Norėdami suprasti smegenų sutrikimus, apsvarstykite astrocitą

Tai vyko lėtai. „Mes praleidome daug laiko, tikriausiai pirmuosius porą metų, iš tikrųjų tik tobulindami imuninę sistemą ir kultivuodami astrocitus“, – prisimena Caldwell. Vienas iš iššūkių buvo užtikrinti, kad terpėje būtų mažai baltymų – jie būtų trukdę atlikti matavimus. Mokslininkai taip pat turėjo įsitikinti, kad astrocitų kultivavimas Petri lėkštelėje nepakeis jų elgesio, palyginti su tuo, kaip jie būtų veikę smegenyse.

Kai jie nustatė, kad kultivuotos ląstelės elgėsi normaliai ir išlaikė savo gebėjimą nukreipti neuronų vystymąsi, mokslininkai pažvelgė į jų gaminamus baltymus ir jų ekspresuojamus genus. Tada jie palygino jas su normaliomis ląstelėmis. Visuose trijuose sutrikimų modeliuose jie rado 88 baltymus ir maždaug 11 genų, kurie buvo sureguliuoti, o tai reiškia, kad padidėjo jų kiekis arba ekspresija.

Tiek Caldwellas, tiek Allenas nustebo, kad jiedu dažnai nesiderino. Nors galima manyti, kad geno ekspresijos padidėjimas koreliuoja su su juo susijusio baltymo padidėjimu, taip nebuvo. Visuose trijuose sutrikimuose genai, kurie buvo labiausiai išreikšti, ir baltymai, kurie buvo daugiausiai perprodukcijos, nesutapdavo. „Manau, kad tai tikrai pabrėžia, ypač esant įvairiems sutrikimams, kad jūs tikrai turite pažvelgti į baltymus“, – sako Allenas, o ne sutelkdamas dėmesį vien į genų ekspresiją.

Baldwinas, kuris nedalyvavo tyrime, sutinka, pažymėdamas, kad šis sutapimo trūkumas yra „stulbinantis“ rezultatas. „Ko negali užfiksuoti sekos nustatymas, o tai gali padaryti proteomika, yra visas reguliavimas, kuris vyksta gaminant baltymą“, – sako ji. Ji priduria, kad sekos nustatymas parodo, kurie genų nuorašai yra prieinami, tačiau „nebūtinai nurodo, kurie iš jų paverčiami baltymais arba kokiu greičiu jie paverčiami baltymais“.

Alleno komanda sutelkė dėmesį į kelis konkrečius baltymus, kurie išaugo visuose trijuose sutrikimų modeliuose. Vienas iš jų vadinamas Igfbp2, kuris slopina į insuliną panašaus augimo faktoriaus (IGF) genų kelią – hormoną, kuris paprastai padeda vystytis smegenims. “Idėja buvo ta, kad astrocitai gamina per daug šio inhibitoriaus”, – sako Allenas. Taigi laboratorija bandė jį nuslopinti. Jie davė gyvoms pelėms, turinčioms Retto sindromą, antikūną, kuris blokavo Igfbp2, ir jie nustatė, kad jų neuronai auga normaliau.

Kitas baltymas, kuris buvo per daug gaminamas visuose trijuose gyvūnų modeliuose, vadinamas Bmp6. Manoma, kad tai reguliuoja astrocitų brendimą. Vėlgi, komanda išbandė, kas atsitiko, kai jie atsisakė baltymų. Pirmiausia jie įdėjo pelių neuronus į lėkštelę, tada pridėjo baltymų, kuriuos išskiria astrocitai iš pelių su Fragile X. Neuronams nepavyko išauginti daug neurito ūselių. Tačiau kai mokslininkai pabandė dar kartą, šį kartą su Bmp6 inhibitoriumi apdorotų Fragile X astrocitų išskyros, šios ūseliai išaugo. Atrodė, kad Bmp6 baltymo gamybos nutraukimas paskatino normalesnį neuronų vystymąsi.

Ir, kaip paaiškėja, šie du baltymai gali būti tarpusavyje susiję – suaktyvinus Bmp6, gali atsirasti ir Igfbp2, sako Allenas, „ir tai lemia kai kuriuos iš šių trūkumų“.

.

Leave a Comment

Your email address will not be published.