Молекулярные секреты аутизма оказались заключены в аппарате трансляции

Примерно каждый сотый человек страдает от той или иной формы аутизма. Исследования болезней аутистического спектра ведутся полным ходом, однако до сих пор не удалось придумать единого средства, которым можно было бы лечить людей, хотя на животных моделях некоторые экспериментальные вещества казались перспективными. Во многом это связано с тем, что при всей горе информации по аутизму учёные всё ещё плохо представляют себе, что происходит на молекулярно-клеточном уровне.

Группа исследователей из Университета Макгилла (Канада) сообщает, что ей удалось определить молекулярный механизм аутизма, который, возможно, служит общей основой для всех его проявлений. Учёные воспроизвели симптомы аутизма у мышей (низкая социальность, навязчивое поведение и т. д.), подавив работу белка 4E-BP2. Этот белок относится к ряду важнейших регуляторов трансляции, то есть синтеза полипептидной цепи с помощью рибосом на шаблоне мРНК. 4E-BP2 связывается с другим белком, фактором инициации трансляции 4Е, который помогает рибосоме и прочим белкам, обслуживающим трансляцию, «приземлиться» на мРНК и начать синтез. Если 4Е не работает, рибосома попросту не видит мРНК.

4E-BP2 является чем-то вроде тормоза трансляции: если его нет, в клетке начинается перепроизводство разных белков. До этого исследователи уже обращали внимание, что в нейронах аутистов происходит чрезмерный синтез белков, однако как именно это связано с симптомами болезни, оставалось загадкой. Но на сей раз авторы работы сосредоточились на одной группе белков, называемых нейролигинами, которые сидят на мембране нейронов и необходимы для создания и укрепления синапса. Уровень нейролигинов тоже резко возрастает в ответ на отключение «тормоза трансляции» 4E-BP2. А это приводит к появлению большого числа самых разнообразных и весьма прочных синапсов.

Синапсы, безусловно, нужны мозгу, однако в нужное время и в нужном месте. Важным условием правильной работы нервной системы является возможность своевременно разорвать синапс. Если же в клетке много нейролигинов, то синапсы как бы цементируются; возникает «сверхпроводимость» нейронных цепей. Именно это происходит при аутизме: возникает избыток лишних синапсов, по которым безостановочно крутятся ненужные сигналы, провоцируя навязчивое, повторяющееся поведение и прочие характерные симптомы.

В своей работе исследователи пошли ещё дальше и сумели вернуть мышам нормальное поведение. Во-первых, животным давали вещество, имитирующее действие белка 4E-BP2: во-вторых, у них подавляли синтез нейролигинов с помощью малых интерферирующих РНК. Результаты экспериментов авторы описывают в журнале Nature. Исследователи убеждены, что им и впрямь удалось найти «единый аутистический механизм», и теперь осталось только узнать, можно ли тем же образом лечить людей.

Известно, что заболевания аутистического спектра могут быть вызваны множеством генетических мутаций, причём каждая из этих мутаций применима в лучшем случае к 1% случаев. Однако авторы работы полагают, что эти мутации так или иначе сводятся к одним и тем же неполадкам в молекулярном механизме, который и описали в своей статье.

Подготовлено по материалам Университета Макгилла.