Медицинские исследователи под руководством Университета Кюсю выявили возможный генетический путь, лежащий в основе неврологической дисфункции синдрома Ретта.
Команда обнаружила, что дефицит ключевых генов, вовлеченных в патологию, заставляет нервные стволовые клетки генерировать меньше нейронов за счет производства большего количества астроцитов — поддерживающих клеток мозга.
Исследователи надеются, что обнаруженная ими молекулярная патология, как сообщается в журнале Cell Reports, может привести к потенциальным терапевтическим целям для синдрома Ретта в будущем.
Синдром Ретта — это прогрессирующее расстройство психического развития, характеризующееся нарушениями когнитивных функций и координации — с различной степенью тяжести — и встречается примерно у одного из каждых 10 000–15 000 родов женского пола. Однако его трудно идентифицировать изначально, потому что в первые 6-18 месяцев дети обычно развиваются нормально.
«Синдром Ретта вызван мутациями в одном гене, называемом метил-CpG-связывающим белком 2, или MeCP2. Ген был идентифицирован более двух десятилетий назад, и с тех пор многое было обнаружено, но то, как именно мутации вызывают патологию, остается неясным», — объясняет первый автор Хидеюки Накашима с факультета медицинских наук Университета Кюсю
В своем прошлом исследовании команда определила, что MeCP2 действует как регулятор обработки определенных микроРНК, чтобы контролировать функции нейронов. Итак, они вернулись, чтобы исследовать, участвует ли этот путь также в дифференцировке нервных стволовых клеток.
По сравнению с матричной РНК, последняя матрица, транскрибируемая из ДНК, которая используется клеткой для синтеза белков, микроРНК или миРНК, намного меньше по размеру и регулирует матричную РНК, чтобы убедиться, что клетка производит правильное количество желаемого белка.
«В ходе нашего исследования мы обнаружили несколько микроРНК, связанных с MeCP2, но только одна из них влияла на дифференцировку нервных стволовых клеток: микроРНК под названием miR-199a», — говорит Накашима. «Фактически, когда нарушаются MeCP2 или miR-199a, мы обнаружили, что это увеличивает продукцию клеток, называемых астроцитами».
Астроциты подобны опорным клеткам вашего мозга. В то время как нейроны испускают электрические сигналы, астроциты помогают поддерживать все остальное. Во время развития астроциты и нейроны генерируются из одного и того же типа стволовых клеток, известных как нервные стволовые клетки, где их производство тщательно контролируется. Однако дисфункция MeCP2 или miR-199a заставляет эти стволовые клетки производить больше астроцитов, чем нейронов.
«Дальнейший анализ показал, что miR-199a нацелена на белок Smad1, фактор транскрипции, критический для правильного клеточного развития. Smad1 действует ниже пути, называемого передачей сигналов BMP, который, как известно, ингибирует производство нейронов и способствует образованию астроцитов», — говорится в заявлении.