Мутации клеток микроглии (иммунокомпетентных клеток головного мозга), приводящие к избыточной продукции одного из типов «каркасных белков» (scaffold protein) способствуют развитию аутоподобного поведения у мышей. К такому выводу пришли ученые Научно-исследовательского института Скриппс в статье, которую они опубликовали в Nature Communications.
Микроглия
Расстройства аутистического спектра (РАС) – группа заболеваний, характеризующихся дефицитом социальных связей и повторяющимися действиями. Они также часто осложняются умственной отсталостью и тревожностью. У мужчин РАС обнаруживается в четыре раза чаще, чем у женщин. Одна из причин развития РАС – это биохимические нарушения, в частности, нарушение регуляции синтеза белка.
Микроглия, чья роль, как считалось прежде, сводилась к утилизации мертвых или умирающих клеток в очагах воспаления, выполняет еще одну важную функцию. Она участвует в образовании и функционировании синапсов – межнейронных контактов. Повышение продукции белка eIF4E, необходимого для запуска трансляции (процесс синтеза белка на матричной РНК), препятствует адекватной работе глии.
Группа ученых во главе с профессором Баоцзи Сюем (Baoji Xu) посредством генной инженерии способствовала возникновению гиперпродукции белка eIF4E в клетках микроглии мышей. Чтобы выявить, развилось ли у подопытных мышей повторяющееся поведение, провели тест со стеклянными шариками (в нем учитывалось количество шариков, которое мышь затаскивала в клетку за определенное время) и засекли время, которое мыши тратят на чистку себя.
В ходе исследования установили, что у самцов чистка длится значительно дольше. Также самцы демонстрировали дефицит социальных взаимодействий, проводя одинаковое количество времени с незнакомыми мышами и с неодушевленными предметами. В тесте на когнитивные способности самцы тоже показали худшие результаты. Были выявлены гендерные различия и на электронно-микроскопическом уровне. Более того, микроглия таких мышей проявляла более высокую фагоцитарную активность по сравнению с контрольной группой, но меньшую подвижность. Мыши обоих полов демонстрировали повышенную тревожность.
Аналогичный опыт провели с астроцитами – самыми многочисленными клетками глии в головном мозге, однако это не привело к развитию симптомов РАС.
Исследование доказывает, что нарушение регуляции микроглии играет значительную роль в развитии расстройства аутистического спектра, однако остается нерешенным вопрос о причине столь сильных различий в возникновении заболевания у разных полов.
Текст: Мария Доманицкая
Elevated protein synthesis in microglia causes autism-like synaptic and behavioral aberrations by Zhi-Xiang Xu, Gyu Hyun Kim, Baoji Xu et al. in Nature Communications. Published April 2020.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15530-3
