Chcete-li porozumět poruchám mozku, zvažte astrocyt

Šlo to pomalu. „Strávili jsme spoustu času, pravděpodobně prvních pár let, opravdu jen přípravou imunopanningu a kultivací astrocytů,“ vzpomíná Caldwell. Jedním z problémů bylo zajistit, aby médium obsahovalo pro začátek málo proteinů – ty by narušovaly jejich měření. Vědci se také potřebovali ujistit, že kultivace astrocytů v Petriho misce nezmění jejich chování od toho, jak by působily v mozku.

Jakmile vědci zjistili, že se kultivované buňky chovají normálně a udržují si schopnost řídit vývoj neuronů, podívali se na proteiny, které vytvořili, a na geny, které exprimovali. Pak je porovnali s normálními buňkami. Ve všech třech modelech poruch našli 88 proteinů a přibližně 11 genů, které byly upregulovány – což znamená, že jejich množství nebo exprese se zvýšily.

Caldwell i Allen byli překvapeni, že ti dva často nebyli synchronizovaní. I když by si někdo mohl myslet, že zvýšení exprese genu bude korelovat se zvýšením proteinu s ním spojeného, ​​nebylo tomu tak úplně. U těchto tří poruch se příliš nepřekrývaly geny, které byly nejvíce nadměrně exprimovány, a proteiny, které byly nejvíce nadprodukovány. “Myslím, že to opravdu zdůrazňuje, zejména u různých poruch, že se opravdu musíte podívat na proteiny,” říká Allen, spíše než aby se zaměřoval pouze na genovou expresi.

Baldwin, který se studie nezúčastnil, souhlasí – poznamenává, že tento nedostatek překrývání je „zarážející“ výsledek. „To, co sekvenování nedokáže zachytit a co dokáže proteomika, je veškerá regulace, ke které dochází při produkci proteinu,“ říká. Sekvenování vám řekne, které genové transkripty jsou k dispozici, dodává, ale „nezbytně vám neřekne, které z nich se přeměňují na proteiny nebo jakou rychlostí se přeměňují na proteiny.“

Allenův tým se zaměřil na několik konkrétních proteinů, které se vyskytovaly napříč všemi třemi modely poruch. Jeden se nazývá Igfbp2, který inhibuje genovou dráhu pro růstový faktor podobný inzulínu (IGF) – hormon, který normálně napomáhá vývoji mozku. “Myšlenka byla, že astrocyty vytvářejí příliš mnoho tohoto inhibitoru,” říká Allen. Tak se to laboratoř pokusila potlačit. Živým myším s Rettovým syndromem dali protilátku, která blokovala Igfbp2, a zjistili, že jejich neurony rostou normálněji.

Další protein, který byl nadprodukován ve všech třech zvířecích modelech, se nazývá Bmp6. Předpokládá se, že reguluje zrání astrocytů. Tým znovu testoval, co se stalo, když protein vypnul. Nejprve umístili myší neurony do misky a poté přidali proteiny vylučované astrocyty z myší pomocí Fragile X. Neuronům se nepodařilo vyrůst mnoho neuritových úponků. Ale když to vědci zkusili znovu, tentokrát se slizem z astrocytů Fragile X ošetřených inhibitorem Bmp6, ty úponky narostly. Zdá se, že vyřazení produkce proteinu Bmp6 vedlo k normálnějšímu vývoji neuronů.

A jak se ukázalo, tyto dva proteiny mohou být propojeny – zvýšení Bmp6 může také způsobit Igfbp2, říká Allen, „a to vede k některým z těchto deficitů.“

.

Leave a Comment

Your email address will not be published.