Higo.: Células del nervio Neuroligin-1 en una cultura (rojo coloreado). Una de las células del nervio se ha manipulado genético de modo que cree una variación fluorescente verde neuroligin-1. Especialmente en la sección magnificada a la derecha abajo, es claramente visible que neuroligin-1 (verde) se puede encontrar en las “espinas postsynaptic,” “hongo-como” las cuales resaltar de la superficie de la dendrita.
Imagen: Thomas Dresbach (Univ. )/Nils Brose (MPI de Heidelberg para la medicina experimental)
Autism es una de las enfermedades psiquiátricas mas comunes. Alrededor 0.5 por ciento de todos los niños jóvenes tienen un síndrome el pertenecer al “espectro autistic”. Los síntomas principales de este malfuncionamiento de desarrollo son desarrollo retrasado de la lengua o ningún desarrollo de la lengua en todos, comportamiento social disturbado y patrones repetidores del comportamiento. En muchos pacientes, la enfermedad es acompañada por inhabilidad mental. Los individuos Autistic que exhiben alta inteligencia o habilidades excepcionales en un área particular, llamada los “savants”, por ejemplo el carácter principal en la película “hombre de la lluvia”, son raros.
Incluso hasta el centro del siglo pasado, el comportamiento emocional excepcionalmente frío de parte de la madre fue dado como la causa para el autism. Sin embargo, “la teoría de la mamá del refrigerador” ahora se ha refutado. La creencia muy frecuente en los años 90 que la vacuna del sarampión, de las paperas y del sarampión podría causar a autism en niños pequeños no tiene ninguna base científica en todos. Hoy, está claro que los factores genéticos son la causa principal de la enfermedad. Los estudios de gemelos idénticos han estado convenciendo particularmente en demostrar este hecho - la probabilidad de que el gemelo idéntico de una persona autistic también será mentiras autistic entre 80 y 95 por ciento.
En 2003, el genetista francés Thomas Bourgeron demostró en una investigación de familias con varios niños autistic a que las mutaciones en los dos genes NLGN3 y NLGN4X tenían conducir a una pérdida completa de función en los genes y accionó autism en pacientes afectados. El trabajo de Bourgeron enviado una onda expansiva a través de los institutos neuro-científicos por todo el mundo, como los genes de un NLGN no era desconocido. Son responsables de la creación de dos proteínas, neuroligin-3 y neuroligin-4, que se consideran hacer una parte importante en la estructura de los contactos de la célula del nervio.
Las células del nervio se comunican con uno a en los puntos de contacto especializados, las sinapsis. Cuando está estimulada, una célula del nervio que transmite emite los neurotransmisores. Estas moléculas de la señal alcanzan la célula de recepción y afectan su estado de actividad - proporcionó la célula de recepción tiene “antenas” en sus sinapsis - los receptores que atan las señales químicas. Los científicos especularon que este proceso podría ser interrumpido si las células del nervio no tienen ningún neuroligins.
A la hora del descubrimiento de Bourgeron, Nils Brose y Frederique Varoqueaux, los investigadores del cerebro en el instituto máximo de Planck para la medicina experimental en Göttingen, en colaboración con los colegas Weiqi Zhang del genetista vecino Thomas Südhof del hospital y de los E.E.U.U. de la universidad, habían estado trabajando ya en los neuroligins por diez años - sin embargo en ratones, no en seres humanos. “Incluso habíamos creado ya los ratones del mutante que, en términos funcionales, llevaban las mismas mutaciones que ocurren en pacientes autistic. Nuestros ratones también carecían o neuroligin-3 o neuroligin-4,” dice Brose. Los investigadores estaban en la posesión del primer modelo animal genético para el autism.
Un estudio publicó por Brose, Varoqueaux y Zhang en la neurona del diario del especialista ha demostrado que este modelo exhibió un malfuncionamiento en la transmisión de la señal entre las células del nervio. Con su colega Varoqueaux, Brose ha creado una línea del ratón que no sólo careció neuroligin-1 o neuroligin-2, que se han asociado a autism, pero faltaba las cuatro variantes sabidas de la proteína simultáneamente. Las consecuencias son por consiguiente más drásticas que con los pacientes autistic, que tienen solamente un gene transformado del neuroligin. Sin ningunos neuroligins, la función del sistema nervioso analiza totalmente y los animales del mutante mueren inmediatamente después de nacimiento. Sin embargo, sus células del nervio se pueden examinar detalladamente. Según Brose, “entregan resultados importantes no sólo para la investigación del cerebro generalmente pero también para las causas posibles del autism. Nuestras investigaciones demuestran que los neuroligins regulan la maduración de las sinapsis. Se aseguran de que haya suficientes proteínas del receptor en la membrana sináptica de la célula de recepción.”
Cuál estaba inicialmente un proyecto de investigación básica puro por lo tanto ha adquirido importancia directa a la medicina. “Qué vemos en nuestros mutantes del neuroligin es una forma intensificada del malfuncionamiento que ocurre en el cerebro de la gente autistic,” dice Brose. “Creo que el autism es una enfermedad de las sinapsis, un synaptopathy.” Los investigadores máximos de Planck en Göttingen ahora desean realizar un análisis de la biología del comportamiento de los ratones del mutante que carecen no todos los neuroligins, pero neuroligin-3 o neuroligin-4 justo, al igual que el caso de pacientes autistic con mutaciones del neuroligin. Los ratones relevantes del mutante han estado disponibles en el laboratorio durante mucho tiempo, “solamente nosotros comenzó solamente a analizar su comportamiento con los especialistas hace unos meses,” dice Brose. Los primeros resultados miran la mayoría de la promesa - los ratones del mutante neuroligin-4 han disturbado obviamente comportamiento social y de la ansiedad. “Si tenemos éxito en medir robusto, los cambios del comportamiento autism-relevantes en nuestros ratones del mutante, entonces por lo menos el paso a la diagnosis experimental y terapia en el modelo animal serán posibles.”
Desde el punto de vista del genetista, los científicos en Göttingen tienen el modelo animal más conocido para el autism por todo el mundo. Sin embargo, hay una limitación: solamente muy pocos casos del autism son causados por mutaciones del neuroligin y, con pocas excepciones, nadie sabe qué defectos genéticos están presentes en la abundancia de otros pacientes del autism.
Trabajo original:
Varoqueaux, F., Aramuni, G., Rawson, R.L., Mohrmann, R., Missler, M., Gottmann, K., Zhang, W., Südhof, T.C. y Brose, N.
Neuroligins determina sinapsis
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