Возможная причина аутизма? Обнаружено, что ключевые ферменты оказывают «глубокое влияние» на десятки генов, связанных с аутизмом.

«Наше исследование показывает масштабы того, что может случиться, если топоизомеразы нарушены», — сказал старший автор исследования Марк Зилка, доктор философии, доцент Центра нейробиологии и кафедры клеточной биологии и физиологии UNC. «Подавление этих ферментов может серьезно повлиять на развитие нервной системы — возможно, даже больше, чем наличие мутации в любом из генов, связанных с аутизмом».Исследование может иметь важные последствия для выявления и профилактики РАС.

«Это может указывать на экологический компонент аутизма», — сказала Зилка. «Временное воздействие ингибитора топоизомеразы в утробе матери может иметь долгосрочное воздействие на мозг, влияя на критические периоды развития мозга».Это исследование может также объяснить, почему у некоторых людей с мутациями в топоизомеразах развивается аутизм и другие нарушения нервного развития.Топиосомеразы — это ферменты, обнаруженные во всех клетках человека. Их основная функция — распутывать ДНК, когда она перекручивается, что является обычным явлением, которое может мешать ключевым биологическим процессам.

Большинство известных химических веществ, ингибирующих топоизомеразу, используются в качестве химиотерапевтических препаратов.

Зилка сказал, что его команда ищет другие соединения, которые оказывают аналогичное действие на нервные клетки. «Если в окружающей среде есть дополнительные подобные соединения, тогда становится важным их идентифицировать», — сказал Зилка. «Это действительно мотивирует нас действовать быстро, чтобы определить другие лекарства или соединения окружающей среды, которые имеют аналогичные эффекты — чтобы беременные женщины могли избежать воздействия этих соединений».Зилка и его коллеги наткнулись на открытие совершенно случайно, изучая топотекан, препарат, ингибирующий топоизомеразу, который используется в химиотерапии. Изучая действие препарата на нервные клетки мыши и человека, они заметили, что препарат имеет тенденцию мешать правильному функционированию исключительно длинных генов, состоящих из множества пар оснований ДНК.

Затем группа пришла к выводу, что многие гены, связанные с аутизмом, очень длинные.«Именно тогда у нас был« момент Эврики », — сказала Зилка. «Мы поняли, что многие из подавленных генов были невероятно длинными генами аутизма».Из более чем 300 генов, связанных с аутизмом, почти 50 были подавлены топотеканом. Подавление этого множества генов по всем направлениям — даже в незначительной степени — означает, что человек, который подвергается воздействию ингибитора топоизомеразы во время развития мозга, может испытывать неврологические эффекты, эквивалентные тем, которые наблюдаются у человека, страдающего РАС из-за одного дефектного гена.

Результаты исследования также могут помочь привести к единой теории о том, как работают гены, связанные с аутизмом. Около 20 процентов таких генов связаны с синапсами — связями между клетками мозга. Еще 20 процентов связаны с транскрипцией генов — процессом преобразования генетической информации в биологические функции. Зилка сказал, что это исследование объединяет эти две группы, потому что оно показывает, что наличие проблем с транскрипцией длинных генов синапсов может нарушить способность человека строить синапсы.

«Наше открытие может объединить эти два класса генов — синаптические гены и регуляторы транскрипции», — сказал Зилка. «В конечном итоге это могло бы объяснить биологические механизмы, лежащие в основе большого количества случаев аутизма».Соавторами исследования являются Бенджамин Филпот (соавтор), Терри Магнусон, Ян Кинг, Чандри Яндава, Анджела Мабб, Сянь-Сунг Хуанг, Брэндон Пирсон, Дж.

Мауро Калабрезе, Джошуа Стармер и Джоэл Паркер из UNC и Джек С. Сяо. и Сторми Чемберлен из Центра здоровья Университета Коннектикута.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.