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I ricercatori esaminano l'attività anormale del neurone nella sindrome di Rett

Il cervello subisce il cambio spettacolare durante i primi anni di vita. I sui circuiti riavvolgono prontamente mentre un infante e poi bambino incontra le nuove viste ed i suoni, contenenti il mondo ed imparanti capirlo. Mentre il bambino matura ed i periodi inerenti allo sviluppo chiave passano, il cervello diventa meno malleabile--ma determinate esperienze creano le opportunità per le parti del cervello adulto di riavvolgere ancora ed imparare.

La nuova ricerca da Billy Lau, un ricercatore postdottorale che lavorano con l'assistente universitario Keerthi Krishnan nel dipartimento della biochimica e nella biologia cellulare e molecolare in University of Tennessee, l'istituto universitario di Knoxville delle arti e delle scienze, esamina il tempo durante cui un mouse della femmina adulta in primo luogo impara riconoscere e rispondere ai grida di emergenza di giovani cuccioli del mouse come un'tale opportunità per riavvolgere.

I risultati sono stati pubblicati più presto questo mese nel giornale della neuroscienza e suggeriscono le strategie terapeutiche potenziali per la sindrome di Rett, un disordine neurodevelopmental raro.

Il laboratorio di Krishnan ricerca come i geni mutati pregiudicano la plasticità del cervello, infine piombo alle malattie neurologiche, specificamente sindrome di Rett. In esseri umani, le mutazioni nel gene MECP2 causano la sindrome di Rett. I bambini con la sindrome di Rett sembrano svilupparsi normalmente per il primo parecchi mesi di vita ma più successivamente cominciare a perdere il linguaggio e le abilità motorie.

I bambini diagnosticati con i disordini neurodevelopmental finalmente crescono e continuano ad esibire i sintomi durante vita. Sebbene molta ricerca sia messa a fuoco sull'identificazione e sulla diagnostica dei disordini neurodevelopmental, necessità di molto lavoro di essere fatto per contribuire a migliorare o gestire i sintomi per i pazienti durante la loro vita. La sindrome di Rett pricipalmente pregiudica le ragazze e le donne universalmente; molto pochi studi mettono a fuoco su patologia del disordine in donne adulte.„

Keerthi Krishnan, assistente universitario nel dipartimento di biochimica e nella biologia cellulare e molecolare in University of Tennessee, l'istituto universitario di Knoxville delle arti e delle scienze

Per parecchi anni, Lau e Krishnan stanno conducendo la ricerca con un gruppo al laboratorio freddo del porto della sorgente intestato dal karitè di Stephen e da Josh Huang. Nel loro lavoro precedente, il gruppo ha scoperto che i mouse femminili che mancano di una copia funzionale di Mecp2 non sono riuscito a rispondere ai grida di emergenza dei loro giovani. Gli scienziati smerigliatrice dentro sul comportamento anormale di un gruppo di neuroni nella corteccia uditiva hanno chiamato i neuroni (PV) di parvalbumin insieme all'espressione ad alta percentuale proteica dei netti di perineuronal (PNNs), strutture che migliorano le connessioni all'interno del cervello.

“PVs e PNNs sono probabilmente inibitori, fungendo da freno nel cervello che evita l'apprendimento,„ Lau hanno detto. “Nel nuovo studio, abbiamo verificato questa ipotesi. I nostri risultati rivelano un meccanismo fisiologico che è alla base della progressione della sindrome di Rett che può estendere ad altre regioni del cervello.„

Nel nuovo studio, Lau e gli altri membri del gruppo hanno dato uno sguardo più attento a come l'esposizione ai giovani cuccioli cambia la segnalazione all'interno della corteccia uditiva dei mouse femminili. Riflettendo l'attività di diverse celle in questa parte del cervello, i ricercatori hanno trovato che quando Mecp2 è intatto, l'effetto d'inumidimento di PNNs e diminuzioni dei neuroni di PV dopo l'esposizione ai cuccioli. Ciò permette che altri neuroni nel circuito diventino più rispondenti ai grida dei giovani animali. Questo cambiamento si è presentato anche in mouse che non erano stati mai incinti. In mouse femminili di cui il gene Mecp2 è stato alterato, tuttavia, i segnali d'inumidimento sono rimanere forti.

I risultati supportano la prova precedente che la funzione dei neuroni di PV è particolarmente vulnerabile alla perdita di Mecp2, suggerente che queste celle o i circuiti che sono coinvolgere dentro possano essere obiettivi appropriati per lo sviluppo della droga e che i pazienti con la sindrome di Rett possono essere più rispondenti al trattamento durante determinati periodi di vita insieme con la loro esperienza del sociale e dell'ambiente.

“Questo lavoro ha implicazioni nella continuazione capire che giochi di ruoli Mecp2 nell'attività e nella funzione di cervello tipiche, particolarmente nelle situazioni sociali complesse, simili a cui i pazienti incontrano nelle loro vite quotidiane,„ Krishnan ha detto. “Se capiamo i meccanismi ed i ruoli di questa proteina nella comunicazione e nella percezione sociali, potremo trovare i modi compensare la mancanza di questa proteina con i trattamenti terapeutici o rieducativi.„

Source:
Journal reference:

Lau, B., et al. (2020) Maternal experience-dependent cortical plasticity in mice is circuit- and stimulus-specific and requires MECP2. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1964-19.2019.