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Lo studio rivela il nuovo ruolo per il gene connesso con disordine di spettro di autismo

Uno studio UCLA guidato rivela un nuovo ruolo per un gene che è associato con disordine di spettro di autismo, l'inabilità intellettuale ed il danno di linguaggio.

Il gene, Foxp1, precedentemente è stato studiato per la sua funzione nei neuroni del cervello di sviluppo. Ma il nuovo studio rivela che è egualmente importante in un gruppo di cellule formative di tronco encefalico -- i precursori per maturare i neuroni.

Questa scoperta realmente estende la portata di dove pensiamo che Foxp1 sia importante. E questo ci dà un modo di pensare ampliato circa come la sua mutazione pregiudica i pazienti.„

Bennett Novitch, membro del Eli e centro di Edythe vasto di ricerca a ricupero della cellula staminale e della medicina al UCLA e dell'autore senior del documento

Le mutazioni in Foxp1 in primo luogo sono state identificate in pazienti con i danni di linguaggio e di autismo più di una decade fa. Durante lo sviluppo embrionale, la proteina svolge un vasto ruolo nel gestire l'attività di molti altri geni relativi allo sviluppo di sangue, del polmone, del cuore, del cervello e del midollo spinale. Per studiare come le mutazioni Foxp1 potrebbero causare l'autismo, i ricercatori hanno analizzato tipicamente il suo ruolo nei neuroni del cervello.

“Quasi tutta attenzione è stata collocata sull'espressione di Foxp1 in neuroni che già sono formati,„ ha detto Novitch, un professore del UCLA della neurobiologia che tiene la presidenza di Ethel Scheibel in neuroscienza.

Nel nuovo studio pubblicato nei rapporti delle cellule, lui ed i suoi colleghi hanno riflesso i livelli di Foxp1 nei cervelli degli embrioni di sviluppo del mouse. Hanno trovato che, in animali normalmente di sviluppo, il gene era attivo ben più in anticipo gli studi precedenti hanno indicato -- durante il periodo quando le cellule staminali neurali conosciute come il glia radiale apicale stavano cominciando appena a espandersi nei numeri ed a generare un sottoinsieme delle cellule cerebrali ha trovato in profondità all'interno del cervello di sviluppo.

Quando i mouse mancavano di Foxp1, tuttavia, c'era meno glia radiale apicale alle fasi iniziali di sviluppo del cervello come pure meno delle cellule cerebrali che profonde producono normalmente. Quando i livelli di Foxp1 erano sopra il normale, i ricercatori hanno osservato il glia radiale più apicale e un eccesso di quelle cellule cerebrali profonde che compaiono presto in via di sviluppo. Inoltre, gli alti livelli continuati di Foxp1 agli stadi avanzati dello sviluppo embrionale piombo ai reticoli insoliti di produzione radiale apicale di glia dei neuroni del profondo-livello anche dopo i mouse nascevano.

“Che cosa abbiamo veduto era che sia troppo che troppo poco Foxp1 pregiudicano la capacità delle cellule staminali neurali di ripiegare e neuroni del modulo di determinati in una sequenza specifica in mouse,„ Novitch ha detto. “E questo misure con le anomalie strutturali e comportamentistiche che sono state vedute in pazienti umani.„

Qualche gente, ha spiegato, ha mutazioni nel gene Foxp1 che smussano l'attività della proteina Foxp1, mentre altre hanno mutazioni che cambiano la struttura della proteina o la rendono iperattiva.

Il gruppo egualmente ha trovato i suggerimenti intriganti che Foxp1 potrebbe essere importante per i beni specifici al cervello umano di sviluppo. I ricercatori egualmente hanno esaminato il tessuto di cervello umano ed hanno scoperto che Foxp1 è presente non solo in glia radiale apicale, come è stato veduto in mouse, ma egualmente in un secondo gruppo di cellule staminali neurali ha chiamato il glia radiale basale.

Il glia radiale basale è abbondante nel cervello umano di sviluppo, ma assente o rado nei cervelli di molti altri animali, compreso i mouse. Tuttavia, quando il gruppo di Novitch ha elevato la funzione Foxp1 nei cervelli dei mouse, le celle che somigliano al glia radiale basale sono state formate. Gli scienziati hanno supposto che il glia radiale basale egualmente fosse connesso alla dimensione della corteccia del cervello umano: La loro presenza in grande quantità nel cervello umano può contribuire a spiegare perché è sproporzionatamente più grande di quelle di altri animali.

Novitch ha detto che sebbene la nuova ricerca non avesse alcune implicazioni immediate per il trattamento di autismo o altre malattie connesse con le mutazioni Foxp1, aiuta i ricercatori a capire le cause fondamentali di quei disordini.

Nella ricerca futura, Novitch ed i suoi colleghi pianificazione studiare che cosa i geni Foxp1 regolamenta in glia radiale apicale e in glia radiale basale e che ruoli quei geni svolgono nel cervello di sviluppo.

Source:
Journal reference:

Pearson, C.A., et al. (2020) Foxp1 Regulates Neural Stem Cell Self-Renewal and Bias Toward Deep Layer Cortical Fates. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2020.01.034.