Согласно исследованию, изданному в проблеме 11 апреля Журнала Нейробиологии, исследователи нашли, что патологически низкий уровень белка мотонейрона выживания (SMN), в определенных невроцитах, связан с проблемами мобильности, характеризующими спинальную мышечную артрофию (SMA) – смертельное нарушение детства.SMA является генетическим отклонением, при котором мотонейроны не производят достаточно SMN. Мотонейроны являются невроцитами, передающими сигналы от спинного мозга до мышц. SMA вызывает прогрессивную дегенерацию мышцы и слабость, и некоторые дети с самой тяжелой формой SMA умирают перед двумя годами возраста.
Предшествующие исследования установили, что SMN в мотонейронах генетически связаны с SMA, несмотря на то, что исследователи все еще не знают о том, как недостаточный SMN наносит так много ущерба.Исследование, проводимое исследователями в Университете штата Огайо, нашло это, когда SMN отсутствует у данио-рерио (в клетках всюду по телу и в мотонейронах специфично), уровни белка, названного пластином 3, уменьшенный также.Исследователи генетически изменили данио-рерио так, чтобы они не могли произвести SMN, таким образом сильно ограничив их движение.
Однако, когда пластин 3 был добавлен назад к мотонейронам, данио-рерио возвратил большинство их плавающих способностей. Согласно этим результатам, наличие пластина 3 – один, без SMN, связано с восстановлением потерянного движения.Однако добавление пластина, 3 один не является вариант лечения как исследователи, нашло, что данио-рерио без SMN в их камерах все еще в конечном счете умер. Несмотря на то, что, далее определяя роль, что белок игры в развитии SMA, поможет увеличить понимание.
Кристин Битти, ведущий автор исследования и адъюнкт-профессор нейробиологии в штате Огайо, объяснила:«Что все потеряно, когда SMN потерян? Это – что-то, с чем мы все еще боремся.
Мы думаем часть о дефектах мотонейрона, замеченных при спинальной мышечной артрофии, вызываются этим уменьшением в пластине 3, мы добираемся, когда SMN понижен.И когда мы добавляем пластин 3 назад к мотонейронам, мы можем спасти дефекты, замеченные, когда SMN уменьшен, предположив, что уменьшение в пластине 3 способствует некоторым особенностям болезни."По данным Национальных Институтов Здоровья, приблизительно у каждого 6000-го младенца, родившегося в США, есть SMA. Существует много типов SMA, и продолжительность жизни зависит от того, как SMA влияет на дыхание.
Несмотря на то, что препараты и физиотерапия могут помочь лечить симптомы, в настоящее время, нет никакого лечения.Битти и ее команда начали изучать SMA несколько лет назад после сравнения крови сибсов – один без SMA, и один с умеренным SMA. Они обнаружили, что у сибса с SMA были более низкие уровни пластина 3, чем сибс, незатронутый нарушением.Битти, эксперт в использовании модели данио-рерио, чтобы исследовать мотонейроны и другие аспекты центральной нервной системы и ее команду использует исследования на животных, чтобы определить роль пластина 3 в SMA, и как это специфично связано с SMN.
Исследователи генетически изменили данио-рерио, таким образом, они не могли произвести белок SMN и нашли, что пластин 3 уровня также уменьшился. Однако, когда команда уменьшила пластин 3 сначала у рыбы – SMN был незатронут. Это результаты исследования демонстрируют, что пластин 3 уменьшился только, когда SMN был уменьшен сначала.
Кроме того, они нашли, что производство SMN было активировано у данио-рерио, первоначально испытывающего недостаток в SMN, пластин, 3 уровня были также восстановлены.Битти объяснила:«Все это показало отношение между SMN и пластином 3. Это не случайное событие».Это делает многократные шаги для генов, чтобы сделать белки. Исследователи нашли, что это уменьшилось, SMN влияет на пластин 3 производства в последнем пункте в процессе, названном переводом, когда аминокислоты натянуты вместе, чтобы сформировать начальную форму белка.
Согласно команде, отсутствие SMN создает условия, в которых недостаточные уровни пластина 3 производятся, чтобы закончить нормальные функции белка – у данио-рерио, сокращение было приблизительно четыре раза.В результате исследователи планируют исследовать дополнительные белки, которые могут полагаться на SMN для их создания.
Битти, сказал:«Это говорит нам, что, возможно, SMN влияет на перевод других белков, которые могли способствовать спинальной мышечной артрофии. Это не было показано прежде».Исследователи нашли, что уменьшенный пластин 3 затрагивает эти клетки путем разрушения аксонов – подобные отделению вытяжения, допускающие коммуникацию среди невроцитов, и также путем дестабилизации синапсов – структуры, через которые проходят те сигналы.Кроме того, команда проанализировала поведение рыбы, связанное с белковыми альтерациями.
У генетически измененного данио-рерио, которые не производят белок SMN и уменьшили уровни пластина 3, команда повторно добавила небольшие количества пластина 3 и нашла, что рыба возвратила их способность плавать и повернуться, движения, которые они были неспособны сделать ранее.Битти, объяснил:«Мы спасли аксоны, синаптические белки и поведение все путем помещения пластина 3 назад в мотонейронах.
Это очень воодушевляет».Исследование получило финансирование от Национальных Институтов Здоровья, Фонда SMA, Гранта Ядра Центра Нейробиологии штата Огайо и Национальной Сервисной Премии Исследования Постдокторское Товарищество.
Среди соавторов был Ле Хао Огайо Государственное Отделение Нейробиологии и Марка Уолмена и Майкла Грэнато из Университета Пенсильвании.