Lo studio rivela come una mutazione causa più l'inabilità intellettuale ereditata terreno comunale

La ricerca pubblicata oggi (11 febbraio 2019) rivela come una mutazione causa la X fragile, più l'inabilità intellettuale ereditata terreno comunale.

“Il sindrome dell'x fragile è stato studiato come modello dell'inabilità intellettuale perché nella teoria è comparativamente semplice,„ dice l'autore Xinyu senior Zhao, un professore della neuroscienza nel centro di Waisman all'università di Wisconsin-Madison.

I pazienti fragili di X incontrano difficoltà in apprendimento e linguaggio come pure temperano il tantra, l'iperattività e la sensibilità estrema ad indicatore luminoso ed al suono. Il gene fragile di X è situato sul cromosoma X e sulle sue influenze di mutazione circa 1 in 4.000 ragazzi e 1 in 7.000 ragazze.

Quasi la metà dei pazienti fragili di X egualmente è diagnosticata con autismo.

Il nuovo studio di Zhao, in neuroscienza della natura del giornale, indica che una volta mutato, il gene fragile di X non riesce a produrre la sua proteina unica. Di conseguenza, le unità sottocellulari chiamate mitocondri dentro i neuroni di sviluppo sono deformi, in modo dal neurone non può creare la rete necessaria dei rami e la contatta deve comunicare.

Questi meccanismi collegano la mutazione fragile di X ai deficit intellettuali profondi nel sindrome dell'x fragile, Zhao dice.

Bloccando la formazione e la funzione adeguate di mitocondri, la mutazione fragile di X può anche svolgere un ruolo in parecchie altre circostanze. Circa 2 - 3 per cento della gente con autismo hanno sindrome dell'x fragile. “L'autismo è collegato a più di 1.000 geni,„ dice. “Poiché il gene fragile di X è collegato a più casi di autismo che qualunque altro gene, che cosa abbiamo imparato dalla X fragile ci aiuta a capire l'autismo.„

Malgrado la forte sovrapposizione, “finora, non abbiamo conosciuto perché questo gene mutato causa qualsiasi circostanza,„ Zhao diciamo.

I mitocondri lungamente sono stati conosciuti come centrale elettrica delle cellule, ma i loro altri ruoli nello sviluppo del cervello stanno diventando soltanto gradualmente chiari. I mitocondri sani permettono che i neuroni crino più energia ed abbiano maggior attività elettrica. I mitocondri egualmente supportano l'istituzione dei dendrites, degli assoni e delle sinapsi, parti dei legami elaborati che permettono che le cellule cerebrali comunichino a vicenda.

“Sebbene i mitocondri svolgano un ruolo in molte malattie,„ Zhao dice, “questo è la prima volta la disfunzione dei mitocondri direttamente è stata implicata nel sindrome dell'x fragile.„

Minjie Shen, autore principale e un collega postdottorale nel gruppo di Zhao, egualmente ha trapiantato i neuroni acerbi e umani nei cervelli del mouse. Poiché queste celle si sono sviluppate dalle celle donate dai pazienti fragili di X, hanno portato la mutazione fragile di X. In questi mouse, i bassi livelli della proteina fragile di X, FMRP, sono stati associati con gli alti livelli dello sforzo ossidativo offensivo causato da varie molecole del ossigeno-cuscinetto.

“Questo è la prima volta che i neuroni fragili umani di X sono stati studiati in tutto il cervello vivente,„ Zhao dice. “E così questi informazioni sono più pertinenti allo sviluppo neurale umano che che cosa possiamo vedere nei piatti del laboratorio.„

In una dimostrazione coercitiva del ruolo dei mitocondri nei sintomi fragili di X, il gruppo di ricerca di Zhao ha usato un prodotto chimico che promuove la formazione dei mitocondri ai comportamenti inversi come l'iperattività ed ha alterato l'interazione sociale in questi mouse.

Il gene fragile di X guadagna la sua potenza perché è “un gene regolatore„ quel comandi l'atto delle dozzine, anche centinaia, “dei geni a valle.„ Effettivamente, le influenze fragili della proteina di X circa 4 per cento del messaggero RNAs -- composti che “legga„ il modello genetico di DNA per modellare le nuove proteine.

L'individuazione centrale dello studio nuovo, Zhao dice, “è che abbiamo scoperto il primo meccanismo in modo convincente che potrebbe spiegare il danno neurologico nella X fragile e che il meccanismo è mitocondri difettosi.„

Altri disordini inerenti allo sviluppo, compreso la malattia di Huntington, sindrome di Rett e sindrome di Down, sembrano caratterizzare la disfunzione dei mitocondri pure, lei nota.

Dopo che un neurone si distingue dalle sue cellule madri, le centinaia o migliaia di mitocondri dentro si impegnano in un ballo elaborato, associantesi e separante ad un bilanciamento dinamico che è vitale a molte funzioni biologiche. Ma con la mutazione fragile di X, “vediamo che i mitocondri sono spezzettati, più breve e rotondo piuttosto che lungamente e tubolare, dovuto a fusione in diminuzione o a fissione aumentata,„ Zhao dice.

Il risultato è un neurone con la connettività alterata e la meno resistenza ai prodotti chimici distruttivi dell'ossidante.

“Quando abbiamo riparato la fusione dei mitocondri con modificare del gene o un composto chimico, abbiamo riparato parzialmente lo sviluppo di un neurone,„ Zhao dice. “In mouse che mancano di FMRP, egualmente abbiamo salvato alcuni deficit comportamentistici facendo uso del trattamento chimico.

“Questa è la prima prova diretta che la disfunzione mitocondriale contribuisce alla patogenesi della X fragile,„ lei aggiunge, “e spero che apra le nuove indagini ed i nuovi sviluppi terapeutici.„

La localizzazione del meccanismo con esattezza per la X fragile è un primo punto a trovare i prodotti chimici che potrebbero bloccare o invertire quel meccanismo, Zhao dice. Qualsiasi trattamento che è sviluppato per questi difetti potrebbe essere usato dopo la nascita, durante il periodo quando i neuroni si avvi maturare, Zhao dice.

Sebbene così trattamento potenziale sia anni di distanza, lo studio corrente è un avanzamento importante per le circostanze che oggi mancano dei trattamenti, Zhao dice. “La neuroscienza umana sembra ottenere più complessa continuamente, ma ritengo abbiamo stabilito un appiglio che permette che noi vediamo la sorgente vera della difficoltà in parecchi disordini neurologici seri. E quello è esattamente il nostro ruolo come neuroscenziati di base.„

Sorgente: https://news.wisc.edu/cell-component-breakdown-suggests-possible-treatment-for-multiple-neural-disorders/