Yetersiz protein ticareti otizmde bir faktör olabilir mi?
Otizmli ve diğer nörogelişimsel rahatsızlıkları olan kişilerde mutasyonları bulunan bir protein, beyindeki nöronlar arasındaki bağlantıların sorunsuz çalışmasına yardımcı olur.
New York City'deki Rockefeller Üniversitesi tarafından yürütülen yeni yayınlanan araştırma, protein astrotaktin 2'nin (ASTN2) reseptörleri nöronların yüzeylerinden uzaklaştırıp burada birikmelerini önleyebileceğini ortaya koyuyor.
Nöronlar arasındaki bağlantılar beyin işlevi için çok önemlidir.
Hücrelerin yüzeylerinde bulunan reseptörler her zaman diğer hücrelerden gelen nörotransmiterlerle ortak olmaya hazır oldukları için işe yararlar.
Süreç dinamiktir ve sinyallere hızlı yanıt sağlamak için hücre zarını “açıp kapatan” sürekli bir reseptör döngüsüne ihtiyaç duyar. İnsan ticareti yapan proteinler, reseptörlerin hareket etmesine yardımcı olur.
Şu anda Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı, ayrıca nörogelişimsel durum otizmi gibi otizm spektrum bozukluklarının (ASD'ler) ASTN2'deki kusurlardan kaynaklanabileceği bir mekanizma önermiştir.
Nörogelişimsel koşulların kesin nedenleri büyük ölçüde bilinmemekle birlikte, birçok belirti erken beyin gelişimine kadar izlenebilir. Bilim adamları, kökenlerin karmaşık olduğuna ve genetik, biyolojik ve çevresel faktörleri içerdiğine inanıyor.
Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine (CDC) göre, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki 68 çocuktan yaklaşık 1'i "ASD ile tanımlandı" ve erkeklerin kızlara göre dört kat daha fazla özdeşleşme olasılığı var.
Kaçakçılık proteinleri
Rockefeller Üniversitesi'nde nörobilim ve davranış profesörü olan kıdemli çalışma yazarı Mary E. Hatten, önceki çalışmasında, ASTN2'nin hücrelerin göç ettiği erken gelişim sırasında insan ticareti rolüne sahip olduğunu bulmuştu.
Bununla birlikte, bu proteinin yetişkin beynindeki varlığı, baş araştırma yazarı Hourinaz Behesti, Prof. Hatten’in laboratuvarına katıldığında, ASTN2'nin başka bir rolü olabileceğini öne sürmüştür.
ASTN2 seviyeleri, serebellum adı verilen bir beyin bölgesinde özellikle yüksek görünmektedir. Geleneksel olarak, bu beyin bölgesinin hareketin kontrolüyle ilgili olduğu düşünülüyordu, ancak yazarlara göre, "son kanıtlar" dil, görsel-uzamsal hafıza, dikkat ve duygu dahil olmak üzere motor olmayan işlevlerle "de ilgili olabileceğini öne sürdü.
Araştırmacılar daha sonra bir elektron mikroskobu kullanarak farelerin beyinciklerinde ASTN2 ekspresyon bölgelerini belirlediler.
Proteinin esas olarak, proteinleri nöronlar içinde taşıyan "endositik ve otofagositik veziküller" adı verilen yapılarda bulunduğunu keşfettiler.
Daha zayıf sinapslar
Bilim adamları ayrıca ASTN2'ye bağlanan bazı molekülleri de belirlediler. Bu "bağlanma ortakları", nöronların içinde trafiği olduğu bilinen proteinleri ve sinapsların oluşturulmasına yardımcı olan diğer proteinleri içerir.
Sinapslar, nöronların elektriksel ve kimyasal sinyalleri birbirlerine iletmesine izin veren hücre yapılarıdır. Ekip daha önce ASTN2'nin sinapslarda "dendritik dikenler" içinde ifade edildiğini de bulmuştu.
Fare nöronlarında artan ASTN2, ASTN2'ye bağlanan moleküllerde bir azalmaya neden oldu. Bu, ASTN2'nin işini yaptığı, onları parçalanmak ve geri dönüştürülmek üzere hücre yüzeyinden uzağa götürdüğü fikriyle tutarlı.
Daha ileri testler, daha yüksek ASTN2 seviyelerine sahip hücrelerin daha sağlam sinapslar yaptığını ortaya çıkardı. Bu, yetersiz ASTN2'nin - onu kodlayan gen mutasyona uğramışsa olduğu gibi - daha zayıf sinapslara yol açacağını göstermektedir.
Beyincik rolünün daha iyi anlaşılması gerekiyor
Çalışma, OSB, dil gecikmesi ve diğer nörogelişimsel koşullara sahip bir ailenin birkaç üyesinin bir dizi ASTN2 mutasyonu taşıdığı Johns Hopkins Üniversitesi'nde yapılan çalışmayı gösteriyor.
Araştırmacılar ayrıca, ASTN2 mutasyonları ve çeşitli beyin durumu türleri arasında bağlantılar bulan ayrı, büyük bir popülasyon çalışmasından da bahsediyorlar.
Bulgularının, beyin hücrelerinde yüzey proteinlerinin uygun karışımını ve dönüşümünü sağlayan sürecin bozulmasının çeşitli nörogelişimsel koşullarda bir faktör olabileceği fikrini desteklediği sonucuna varmışlardır.
Ayrıca bu koşullarda serebellumun rolünü daha iyi anlamaya ihtiyaç olduğunu söylüyorlar.
“İnsanlar beyinciklerin sadece hareketi ve motor öğrenmeyi kontrol etmek için orada olmadığını anlamaya yeni başlıyorlar. Biliş ve dilde çok daha karmaşık rolleri var. "
Prof. Mary E. Hatten
