В новом исследовании, опубликованном в журнале eLife, ученые из Университета Северной Каролины (University of North Carolina) в Чапел — Хилл продемонстрировали, что редкие варианты гена ANK2, постоянно обнаруживаемые у людей с расстройствами аутистического спектра (РАС), могут изменять архитектуру и организацию нейронов, потенциально способствуя развитию аутизма и сопутствующих заболеваний нервной системы.
Ген ANK2
Ген ANK2 инструктирует нейроны и другие типы клеток, как вырабатывать анкирин-B, белок, выполняющий множество функций в нервной системе. ANK2 кодирует различные версии (изоформы) анкирина-B посредством процесса, известного как альтернативный сплайсинг, в результате чего части белка исключаются из конечных молекул.
Млекопитающие, такие как мыши и люди, экспрессируют полноразмерную (гигантскую) изоформу анкирина-B только в нейронах; другая очень распространенная изоформа, вдвое меньшая ее размера, обнаруживается практически во всех типах клеток и органов. Множественные генетические исследования последовательно выявляли редкие варианты ANK2 у людей с РАС, что делает его одним из генов высокого риска, связанных с этим заболеванием. В зависимости от своего типа и положения в гене варианты ANK2 могут воздействовать исключительно на гигантский анкирин-B или на обе изоформы одновременно.
Материалы и методы исследования
Выявление причины РАС становится еще более сложным, поскольку отдельные гены, такие как ANK2, и изоформы, которые они кодируют, могут выполнять несколько клеточных функций. Однако, основываясь на том, как подгруппы этих генов функционально работают вместе, чтобы задействовать биологические пути, ученые предложили конвергентные механизмы, которые могут быть затронуты преимущественно у людей с РАС. Одним из этих общих механизмов является коммуникация нейронов, которая частично определяется изменениями в аксонах. В основе этих процессов в одном нейроне лежит аксональный цитоскелет, сложная сеть нитевидных белков, играющих ключевую роль в росте, форме и пластичности каждого нейрона. Аксональный цитоскелет считается еще одной важной функциональной осью, затрагиваемой при РАС.
Результаты научной работы
Результаты исследования показывают, что избирательная потеря гигантской изоформы анкирина-B приводит к увеличению количества ветвей аксонов в мозге мышей и увеличению объема множества аксональных пучков, включая мозолистое тело. Ученые обнаружили, что гигантская изоформа анкирина-B необходима для поддержания топографического порядка аксонов в мозолистом теле.
Авторы другого исследования обнаружили, что кишечные бактерии не вызывают аутизм.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
