Beyin Bozukluklarını Anlamak İçin Astrositi Düşünün

Bu yavaş gidiyordu. Caldwell, “Muhtemelen ilk birkaç yıl, gerçekten sadece immünopanning ve astrositleri kültürlemek için çok zaman harcadık” diye hatırlıyor. Bir zorluk, ortamın başlangıçta birkaç protein içerdiğinden emin olmaktı – bunlar ölçümlerine müdahale ederdi. Bilim adamlarının ayrıca astrositleri bir petri kabında kültürlemenin davranışlarını beyindeki davranışlarından farklı kılmayacağından emin olmaları gerekiyordu.

Bilim adamları, kültürlenmiş hücrelerin normal davrandıklarını ve nöronal gelişimi yönlendirme yeteneklerini koruduklarını belirledikten sonra, yaptıkları proteinlere ve ifade ettikleri genlere baktılar. Sonra bunları normal hücrelerle karşılaştırdılar. Her üç bozukluk modelinde de 88 protein ve yaklaşık 11 gen buldular, bunlar yukarı regüle edildi – yani miktarları veya ekspresyonları arttı.

Hem Caldwell hem de Allen, ikisinin genellikle senkronize olmamasına şaşırdılar. Bir genin ifadesindeki bir artışın, onunla ilişkili proteindeki bir artışla bağıntılı olacağı düşünülebilse de, durum tam olarak böyle değildi. Üç bozuklukta, en fazla ifade edilen genler ile en fazla üretilen proteinler arasında çok fazla örtüşme yoktu. Allen, yalnızca gen ifadesine odaklanmak yerine, “Bence, özellikle farklı bozukluklar için, proteine ​​gerçekten bakmanız gerektiğini gerçekten vurguluyor” diyor.

Çalışmaya dahil olmayan Baldwin, bu örtüşme eksikliğinin “çarpıcı” bir sonuç olduğuna dikkat çekiyor. “Sıralamanın yakalayamadığı, proteomiklerin yakalayabileceği, protein üretildiğinde meydana gelen tüm düzenlemedir” diyor. Sıralama size hangi gen transkriptlerinin mevcut olduğunu söyler, ancak “size hangilerinin proteine ​​dönüştürüldüğünü veya hangi oranda proteine ​​dönüştürüldüğünü söylemez” diye ekliyor.

Allen’ın ekibi, üç bozukluk modelinde birden yükselen birkaç belirli proteine ​​odaklandı. Bunlardan biri, normalde beyin gelişimine yardımcı olan bir hormon olan insülin benzeri büyüme faktörü (IGF) için gen yolunu engelleyen Igfbp2 olarak adlandırılır. Allen, “Fikir, astrositler tarafından yapılan bu inhibitörün çok fazla olmasıydı” diyor. Böylece laboratuvar onu bastırmaya çalıştı. Rett sendromlu canlı farelere Igfbp2’yi bloke eden bir antikor verdiler ve nöronlarının daha normal büyüdüğünü buldular.

Üç hayvan modelinde de aşırı üretilen başka bir proteine ​​Bmp6 adı verilir. Astrosit olgunlaşmasını düzenlediği düşünülmektedir. Ekip, proteini geri çevirdiğinde ne olduğunu tekrar test etti. Önce fare nöronlarını bir tabağa yerleştirdiler, ardından Fragile X’li farelerden astrositlerin salgıladığı proteinleri eklediler. Nöronlar pek çok nörit dalını büyütemediler. Ancak bilim adamları, bu sefer bir Bmp6 inhibitörü ile tedavi edilen Fragile X astrositlerinden gelen sızıntı ile tekrar denediğinde, bu dallar büyüdü. Bmp6 proteininin üretimini durdurmak, daha normal nöron gelişimine yol açıyor gibiydi.

Ve ortaya çıktığı gibi, iki protein birbirine bağlı olabilir – Bmp6’yı açmak Igfbp2’yi de açabilir, diyor Allen, “ve bu, bu eksikliklerin bazılarına yol açıyor.”