Синдром Ретта — это детское расстройство, которое обычно проявляется после первого дня рождения. Ранние симптомы включают задержку развития и плохую координацию, в то время как на второй стадии у ребенка постепенно или внезапно развиваются серьезные проблемы с общением, языком, обучением, координацией и другими функциями мозга. Это может вызвать судороги, затрудненное дыхание, а иногда и преждевременную смерть.Синдром Ретта вызван мутациями в гене MECP2, который производит белок с аналогичным названием MeCP2, который необходим для правильного функционирования нейронов в головном мозге.
Когда MeCP2 отсутствует во всех клетках, у мышей развиваются симптомы, подобные тем, которые наблюдаются при синдроме Ретта, и самцы мышей умирают преждевременно.Двумя основными типами нейронов в головном мозге являются возбуждающие нейроны, которые посылают сигналы другим нейронам, сообщая им, что они активны, и тормозящие нейроны, которые останавливают или ослабляют активность других нейронов, чтобы контролировать время и скорость поступающей информации.
Эти нейроны должны действовать в равновесии друг с другом, чтобы мозг работал правильно, иначе сбои могут привести к возникновению неврологических расстройств.Одно исследование на мышах, опубликованное в журнале eLife, показывает, что экспрессия MeCP2 только в тормозных нейронах увеличивает продолжительность жизни и устраняет большинство, но не все поведенческие нарушения.
Второе исследование, опубликованное в то же время в eLife, показывает, что удаление MeCP2 только из возбуждающих нейронов мышей способствовало возникновению нескольких симптомов, подобных Ретту, некоторые из которых являются отдельными и дополняют симптомы, опосредованные тормозящими нейронами.«В совокупности наши результаты показывают, что восстановление активности MeCP2 в определенных типах клеток может иметь огромное влияние на улучшение симптомов», — говорит Худа Зогби, старший автор обеих статей и недавний лауреат премии Шоу за свои исследования, приведшие к открытию. гена, вызывающего синдром Ретта.
Приблизительно одна из 10–12 000 женщин страдает этим заболеванием, в то время как оно гораздо реже встречается у мужчин, у которых проявляются более серьезные симптомы и которые умирают в раннем возрасте. Два исследования показали, что MeCP2 важен как для тормозных, так и для возбуждающих нейронов с точки зрения двигательной функции и выживаемости, но также показали, что каждый тип нейрона является ключевым для различных нейропсихиатрических функций.
Для первого исследования команда спросила, достаточно ли экспрессии MeCP2 в тормозных нейронах, в то время как ген остается отсутствующим в остальной части тела, для предотвращения некоторых или всех симптомов, наблюдаемых на мышиной модели с синдромом Ретта.«Наши данные показывают, что, когда в мозгу повсюду отсутствует MeCP2, включение гена в тормозных нейронах может сделать мозговую сеть почти нормальной и предотвратить большинство симптомов, подобных Ретту», — говорит Керстин Юр, научный сотрудник и ведущий автор исследования.
«Однако, когда и нормальные клетки, и клетки с мутированным MeCP2 присутствуют в одном и том же мозге, как это наблюдается у мутантных самок мышей, аномалии, вызванные этой смесью, не могут быть преодолены простым восстановлением функции тормозных нейронов. Это подчеркивает важность выполнения будущие исследования на самках мышей, чтобы лучше понять, как развивается синдром Ретта ».
Принимая во внимание эти новые открытия, авторы второй статьи намеревались узнать, какие аспекты синдрома проявятся или восстановятся, если MeCP2 будет удален или повторно экспрессируется в возбуждающих нейронах.«Мы показали, что у мышей, у которых отсутствует ген из этих нейронов, развивается тремор и поведение, подобное тревожному, аномальная активность мозга, подобная припадкам, тяжелое ожирение и ранняя смерть, что удивительно отличается от мышей, у которых отсутствует MeCP2 в тормозных нейронах», — говорит Сянлин Мэн. аспирант-невролог Медицинского колледжа Бейлора и ведущий автор второго исследования.«Когда ген был повторно экспрессирован в возбуждающих нейронах, самки мышей были почти полностью восстановлены. В случае более тяжелых самцов их тревога и тремор были устранены, что позволяет предположить, что нарушение возбуждающих нейронов за счет удаления MeCP2 способствует возникновению специфических такие симптомы ".
Команда считает, что следующими шагами будет исследование того, можно ли использовать препараты, улучшающие функцию как тормозящей, так и возбуждающей активности нейронов, для лечения пациентов с синдромом Ретта. Дальнейшие исследования будут сосредоточены на улучшении функции этих нейронов в надежде восстановить баланс между ними.
Зогби добавляет: «На данный момент мы изучаем различные способы активации тормозных нейронов в головном мозге самок мышей, включая тестирование лекарств и специальных каналов, которые могут активировать клетку, когда мышам вводят определенное химическое вещество. Мы надеемся, что эти методы помогут мы уточняем путь вперед для потенциальных новых методов лечения пациентов ».
