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Le supplément diététique simple améliore des traits schizophrènes chez les souris

Un supplément diététique simple réduit des sympt40mes comportementaux chez les souris avec une mutation génétique qui entraîne la schizophrénie. Après des expériences complémentaires, y compris concevoir l'arête de danse fluorescent souillée des cellules du cerveau immatures, les chercheurs ont conclu que le supplément protège vraisemblablement les protéines qui établissent les squelettes cellulaires des neurones.

La bétaïne de supplément a été isolée la première fois dans des betteraves à sucre et est souvent associée à la saveur de douceur ou d'umami. Les niveaux sains de la bétaïne viennent des sources alimentaires extérieures et de la synthèse interne dans le fuselage. Des suppléments de bétaïne sont déjà employés cliniquement pour traiter la homocystinurie de maladie métabolique.

« Je n'encourage pas n'importe qui à prendre la bétaïne pour aucune raison, si un docteur ne l'a pas recommandée. Mais, nous savons que ce médicament est déjà utilisé cliniquement, repurposing ainsi le pour traiter la schizophrénie devrait être sûr, » a dit professeur Nobutaka Hirokawa, M.D., Ph.D. de projet, de l'université du troisième cycle d'université de Tokyo du médicament qui a abouti le projet de recherche récente. Hirokawa a été un membre de l'Académie du Japon, un organisme honorifique national identifiant l'accomplissement scientifique, depuis 2004 et a reçu une personne de la prime au mérite culturelle du gouvernement japonais en 2013.

On estime qu'affecte environ 1 dans 100 personnes mondial et est la schizophrénie l'une des 15 causes aboutissantes principales de l'invalidité mondiales.

Il y a des demandes de règlement pour la schizophrénie, mais elles ont des effets secondaires et il ne reste malheureusement aucun traitement efficace pour que les patients prennent que nous pouvons expliquer biochimiquement pourquoi cela fonctionne. »

Nobutaka Hirokawa, M.D., Ph.D., professeur de projet, université de troisième cycle d'université de Tokyo de médicament

Les études génétiques des gens diagnostiqués avec la schizophrénie ont trouvé des tiges possibles entre la maladie et les variations d'un gène de la famille 3b (kif3b) de kinesin ainsi que d'un gène différent impliqués dans la synthèse interne du fuselage de la bétaïne.

Hirokawa et ses membres de laboratoire ont classé chacun des 45 membres du superfamily de kinesin des gènes dans les mammifères, plus dont codez les protéines de moteur qui déménagent des matériaux dans toute la cellule. Normalement, la protéine de KIF3B joint avec une autre protéine de superfamily de kinesin et transporte la cargaison dans tout un neurone par le déplacement à travers le squelette des cellules.

Les souris utilisées dans la recherche récente ont eu seulement une copie fonctionnelle du gène de kif3b et sont employées souvent comme modèle animal de schizophrénie. Ces souris évitent des interactions sociales et montrent la même faible réaction que les patients humains présentant la schizophrénie dans une inhibition appelée de prepulse de test, que les mesures comme elles effrayées sont par un son subit et fort ont précédée par un son plus tranquille.

Les souris de mutant de Kif3b élevées à un régime ont complété avec trois fois la quantité normale de bétaïne ont eu le comportement normal, indiquant que les suppléments de bétaïne pourraient traiter des sympt40mes de schizophrénie.

Pour figurer à l'extérieur pourquoi la bétaïne a exercé cet effet sur des souris, les chercheurs ont élevé des cellules nerveuses avec la mutation de kif3b dans le laboratoire et les marques fluorescentes ajoutées ainsi ils pourraient observer la forme squelettique cellulaire de prise.

La forme d'un neurone sain est réminiscente d'un arbre : un corps cellulaire entouré par des succursales, les dendrites, fixées à une longue liaison, l'axone. Les neurones de mutant de Kif3b développés dans le laboratoire ont une structure exceptionnelle et hyperbranched avec trop de dendrites. Des neurones hyperbranched assimilés sont également vus dans des échantillons de cerveau donnés par des gens avec la schizophrénie, indépendamment de quels demandes de règlement ou médicaments ils ont pris tandis qu'ils étaient vivants.

Pendant le développement sain de neurone, le principal organisme de la cellule remplit de tubulin appelé constitutif squelettique. En attendant, le cône d'accroissement avant des constructions de cellules vers l'extérieur dans une danse en épi et irrégulière due aux mouvements d'une autre actine filamenteuse appelée constitutive squelettique. Dans des mutants de kif3b, ce mouvement de danse, au lequel les experts se réfèrent en tant que dynamique lamellipodial, est sensiblement réduit et la division entre le tubulin et l'actine est tremblé.

L'actine dans le squelette cellulaire d'un neurone est assemblée en partie par une autre protéine CRMP2 appelé. Les analyses chimiques des cerveaux des souris de mutant de kif3b et des patients humains de schizophrénie indiquent les dégâts chimiques significatifs à CRMP2, qui fait grouper en masse compacte les protéines ensemble.

La bétaïne est connue pour éviter le type de dégâts chimiques, la tension de carbonyle, qui entraîne ce dysfonctionnement CRMP2.

« En cerveaux post mortem des patients de schizophrénie, CRMP2 est la protéine dans le cerveau avec la plupart de tension de carbonyle. La bétaïne élimine vraisemblablement la partie de tension de carbonyle de l'équation de schizophrénie, » a dit Hirokawa.

En protégeant CRMP2 contre les dégâts, le traitement de bétaïne permet à des neurones de mutant de kif3b d'établir les structures correctes. Avec un squelette structurellement sain à diriger, la protéine fonctionnelle restante de KIF3B peut faire la navette la cargaison autour de la cellule. D'autres expériences d'éprouvette ont indiqué que KIF3B et CRMP2 peuvent gripper ensemble, mais leur relation exacte demeure peu claire.

« Nous savons que la quantité de bétaïne diminue en cerveaux des patients de schizophrénie, ainsi cette étude propose fortement que la bétaïne pourrait être thérapeutique pour au moins quelques genres de schizophrénie, » a indiqué Hirokawa.

L'équipe de recherche d'UTokyo planification de futures collaborations avec des sociétés pharmaceutiques et études cliniques des suppléments de bétaïne comme demande de règlement pour la schizophrénie.

Source:
Journal reference:

Yoshihara, S., et al. (2021) Betaine ameliorates schizophrenic traits by functionally compensating for KIF3-based CRMP2 transport. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108971.