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O estudo novo identifica o papel chave para o gene particular na síndrome do supressão 16p11.2

Em um estudo novo de uma das causas genéticas as mais comuns do autismo, os neurocientistas no instituto do Picower do MIT para aprender e a memória identificaram um mecanismo molecular específico que parecesse minar a capacidade dos neurônios em ratos afetados para incorporar correctamente as mudanças conduzidas pela experiência. Os resultados publicaram no jornal da neurociência sugerem conseqüentemente que um gene particular, MVP, fosse provavelmente consequente nos povos com síndrome do supressão 16p11.2.

Esclarecendo até 1 por cento de caixas do autismo, o supressão 16p11.2 ocorre nos povos que estão faltando uma região pequena de ADN perto do centro de uma cópia do cromossoma 16. Por anos, os cientistas têm trabalhado para determinar exactamente como a presença reduzida de 29 genes da proteína-codificação conduz aos sintomas clínicos da síndrome como autismo-como comportamentos, o atraso desenvolvente e a inabilidade intelectual.

“Este foi um problema grave para o campo,” disse Mriganka superior Sur autor, professor de Newton da neurociência no instituto de Picower e director do centro de Simons para o cérebro social no MIT. Os “povos olharam a região inteira nos ratos. Nossa estratégia era diferente. Nós pensamos, podemos nós fazer uma hipótese sobre um gene crítico que devesse jogar um papel importante?”

A equipe conduziu pelo IP pos-doctoral de Jacque Pak Kan do associado focalizado no MVP, que é conhecido codificando uma proteína que canelas RNAs e proteínas do núcleo ao resto das pilhas - uma função geralmente vital. É particularmente importante no sistema imunitário e é sabido para regular outros genes que são também. Embora o MVP é conhecido igualmente para estar entre os 29 afetados nos povos com síndrome do supressão 16p11.2, sua função específica nos neurônios foi investigada mal. Para mudar aquele, os pesquisadores planejaram uma série de testes do MVP em uma região bem-compreendida no córtice visual, onde a vista dos processos do cérebro de ambos os olhos.

Mantendo um olho abra para a mudança

O IP e os co-autores empregaram o protocolo consagrado do “da privação monocular,” ou temporariamente fechando um olho por uma semana. Normalmente, as respostas nos neurônios do córtice visual relativos ao olho fechado tornam-se mais fracas, mas as respostas relativas ao olho aberto restante tornam-se mais fortes, como se para compensar a mudança na capacidade. Este ajuste neural do circuito à experiência é chamado “plasticidade homeostática.”

Nos ratos normais, fechar um olho por uma semana teve o efeito previsto. Mas nos ratos com uma cópia de desaparecidos do MVP, os pesquisadores observaram uma diferença dizendo. As respostas relativas ao olho fechado ainda enfraquecido, mas as respostas do olho aberto não obtiveram mais fortes. A plasticidade homeostática foi interrompida.

“Após ter visto que o MVP é responsável, nós perguntamos como o MVP a faz,” a IP dissemos.

Naqueles testes mais adicionais, a equipe encontrou que os neurônios em ratos MVP-reduzidos experimentaram a corrente menos elétrica através de suas conexões excitatory da sinapse com outros neurônios, sugerindo sinapses excitatory funcionais reduzidas. Encontraram outras diferenças, demasiado. os ratos MVP-reduzidos overexpressed o gene STAT1, um gene do sistema imunitário conhecido para ser regulado pelo MVP.

Em 2014 o laboratório de Sur tinha encontrado que os ratos sem STAT1 têm respostas raramente fortes do aberto-olho após a privação do monocular. Agora no estudo novo, com menos MVP do que usual e demasiado STAT1, os ratos experimentaram o oposto. Certo bastante, quando os pesquisadores batidos abaixo de STAT1 assim como de MVP, eles podiam trazer para trás uma resposta quase normal do aberto-olho à privação do monocular, sugerindo que a perda de MVP interrompa a plasticidade homeostática tendo em conta que uma superabundância de STAT1.

Então o IP, Sur e os co-autores escavaram mesmo mais profundo. Encontraram aquele em ratos MVP-reduzidos, neurônios não produziam as respostas previstas porque não expressavam um receptor chave, o receptor do aberto-olho de GluA1 AMPA, na superfície de espinhas dendrítico.

Mesmo que os resultados fossem feitos, pelo projecto, no córtice visual, os autores disseram que esperam o rompimento da plasticidade homeostática ocorrer em outra parte também.

De “a presença este gene é reduzida em toda parte no cérebro,” Sur notou.

Relacionamento com sistema imunitário

Além do que a ilustração como um gene específico pode contribuir aos sintomas da síndrome do supressão 16p11.2, Sur disse, dos resultados igualmente levante uma intriga, uma pergunta mais larga sobre o sistema nervoso central: É talvez não uma coincidência a que alguma de sua capacidade para ajustar e da experiência incorporada venha dos genes que são igualmente activos no sistema imunitário?

“O sistema imunitário é realmente um sistema de aprendizagem e memória,” Sur disse. “Você obtem contaminado e o corpo faz anticorpos e a próxima vez que há “uma memória” da infecção. É conceptual uma ideia muito similar.”