Ztráta fragilního X proteinu mění mozkové dráhy zodpovědné za učení a paměť

Výzkumníci z Lékařské fakulty na Emory University a University of New Mexico popsali nové objevy týkající se role FMRP v magazínu PloS Genetics.

Na myším modelu se syndromem fragilního X vědci zjistili, že FMRP hraje klíčovou roli v regulaci neurogeneze u dospělých, procesu, při kterém jsou generovány neurony v dospělém mozku. Neurogeneze u dospělých je považována za důležitou pro učení a paměť.

FMRP je bílkovina vázající RNA, která reguluje překlad genetické informace ze specifické mRNA do proteinu. Vědci zjistili, že FMRP reguluje expresi několika proteinů, které jsou klíčové pro regulaci adultních neurálních progenitorových buněk (aNPC). Dysregulace těchto proteinů, zahrnujících CDK4 a GSK3β, zasahuje do důležité signální dráhy v mozku nazvané Wnt. Když je tato dráha narušena, aNPC proliferují a ztrácejí schopnost se přiměřeně diferencovat. To vede k redukci počtu neuronů a také jejich vadné maturaci.

K neurogenezi dochází během života ve dvou oblastech mozku: v subgranulární zóně v gyrus dentatus v hippocampu a v subventrikulární zóně postranních komor. Výzkum ukázal, že neurony generované v gyrus dentatus jsou zásadní pro učení závislé na hippocampu, a tedy zablokování adultní neurogeneze může vést k deficitu učení a paměti. I když vědci ukázali, že adultní neurogeneze a učení jsou pozměněny za podmínek, jako je stres, diabetes, neurologické nemoci, mrtvice a traumatická zranění, vztah mezi adultní neurogenezí a mentální retardací ještě nebyl plně prozkoumán.

„Objevili jsme, že myši, kterým chybí gen pro Fmr1, mají snížený počet nových neuronů v gyrus dentatus a že neurony bez FMRP mají sníženou dendritickou komplexitu a délku. Oba tyto faktory mohou vést k emočním postižením a problémům s učením asociovaným se syndromem fragilního X,“ říká Peng Jin, PhD, odborný asistent pro lidskou genetiku na Lékařské fakultě Emory University a jeden z autorů článku.

Dalšími spoluautory byli: Xinyu Zhao, PhD, Yuping Luo, Ge Shan, Weixiang Guo, Richard D. Smrt a Eric B. Johnson.

Překlad: Pavla Čermáková