11 січня, 2024
Як гени, пов’язані із синдромом Вільямса, відповідають за функцію мітохондрій у мозку
Синдром Вільямса – це відносно рідкісне нейрогенетичне порушення розвитку. Індивіди із цим захворюванням мають мультисистемні дефіцити від народження, когнітивні, рухові та поведінкові проблеми, але, мабуть, їхньою найбільш явною рисою є труднощі з регулюванням соціальної поведінки. Ось чому хворобу часто називають «синдромом кохання» – ці люди, як правило, виявляють значну прихильність і сильне бажання соціальної взаємодії. Серед 25 генів, які неправильно експресуються в осіб із синдромом Вільямса, дослідження Тель-Авівського університету зосередилися на гені Gtf2i. Він є ключовим для розуміння синдрому, оскільки кодує фактор транскрипції – білок, який відповідає за регуляцію численних інших генів і, як було виявлено, експресії генів, залучених у мітохондрії.
У нашому мозку є 100 мільярдів нервових клітин, які необхідні для підтримки мозкової діяльності. Для цього цим клітинам потрібна енергія. Вона виробляється в мітохондріальних органелах; отже, проблема з мітохондріальною функцією призведе до ускладнення функціонування клітини. Сьогодні лікарі розуміють, що мітохондрії «винні» у різноманітних неврологічних патологіях – від розладів нервової системи, таких як синдром Ангельмана та аутизм, до нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера і Паркінсона. Усі ці порушення включають, серед іншого, ненормальне функціонування мітохондрій.
Прагнучи зрозуміти роль гена Gtf2i в нервових клітинах мозку, дослідники з Ізраїлю застосували методи генної інженерії, щоби порівняти мітохондріальну структуру нервових клітин із ним і без нього. Як правило, мітохондрії працюють разом у формі мережі, але за відсутності Gtf2i процес її формування не регулюється належним чином. У результаті цього порушення мітохондріям важко функціонувати, а аномальні речовини накопичуються всередині клітини.
Ці результати мають клінічне значення. Вони покращують розуміння того, що саме потрібно для нервової функції мозку, наприклад, адекватна мітохондріальна активність чи зниження рівня експресії речовин, які накопичуються в нервових клітинах людей із синдромом Вільямса. Біомедичні дослідження виділяють значні зусилля та ресурси до розуміння мітохондріальних захворювань, і в цій галузі спостерігається неабиякий прогрес. Цілком імовірно, що в майбутньому буде розроблений препарат для покращення функції мітохондрій за інших станів, таких як хвороба Альцгеймера, і на основі цього дослідження знатимуть, як адаптувати препарат також для синдрому Вільямса.
Джерело: https://www.nature.com/articles/s42003-023-05612-5