Protein in der Huntington-Krankheit der neuronalen Schaltkreise aufbauen

Das Protein, das in mutierte Huntington-Krankheit ist von entscheidender Bedeutung für die Verdrahtung des Gehirns in den ersten Lebens , laut einer neuen Studie der Duke University .

Huntington -Krankheit ist eine progressive neurodegenerative Erkrankung, die eine Vielzahl von Symptomen, wie unkontrollierte Bewegungen , die Unfähigkeit verursacht zu fokussieren oder zu erinnern , Depression und Aggression. Zu der Zeit, diese Symptome auftreten , in der Regel im mittleren Alter , die Krankheit hat bereits das Gehirn verwüstet.

Die neuen Erkenntnisse , die im Journal of Neuroscience veröffentlicht , um immer deutlicher, dass Huntington und anderen neurodegenerativen Erkrankungen , wie zum Beispiel hinzufügen Alzheimer-Krankheit Kann root während der Entwicklung zu nehmen, sagte führen Autor Cagla Eroglu , ein Assistent Professor für Zellbiologie in der Duke University Medical School, und Mitglied des Duke -Institut für Neurowissenschaften .

"Die Studie ist spannend, weil es bedeutet, dass , wenn wir verstehen, was diese Entwicklungsfehler sind , können wir in der Lage, mit dem ersten Stadium der Krankheit eingreifen , bevor es sich zeigt ", sagte Eroglu .

Vor einigen Jahren Eroglu und ihr Team wurden für molekulare Akteure in der Bildung neuer Verbindungen oder Synapsen , in der frühen Entwicklung des Gehirns von Mäusen beteiligt suchen , wenn ihr Studium unerwartet auf dem Huntingtin ( Htt ) Protein, das im ganzen Körper und vorhanden ist getroffen bildet Klumpen in den Gehirnzellen von Menschen mit Huntington-Krankheit .

" ( Htt ) hatte in bestimmten Zellfunktionen und synaptischen Dysfunktion in Huntington in Verbindung gebracht , aber die Möglichkeit , dass Htt spielt eine direkte Rolle bei der Synapsenbildung wurde nicht untersucht ", sagte Eroglu .

Die Rolle des Proteins zu verstehen , wie Synapsen bilden , erstellt die Wissenschaftler Mäuse, bei denen Htt ist nur in der Rinde entfernt , ein Teil des Gehirns , die in der Krankheit in Verbindung gebracht wird und steuert Wahrnehmung, Gedächtnis und Denken.

Nach drei Wochen des Alters ( in etwa vergleichbar mit den ersten zwei Jahren von Menschenleben ), eine Zeit, wenn eine Maus beginnt sich in seiner Umgebung durch seine Augen und Ohren , den Synapsen des mutierten Mäusen schneller gebildet , verglichen mit denen von gesunden Mäusen zu nehmen fanden die Wissenschaftler .


Das Protein mit der Huntington -Krankheit, HTT zugeordnet ist kritisch in der frühen Entwicklung des Gehirns. Gehirne von fünf Wochen alten Mäusen, deren Htt wurde Anzeichen von Zell gelöscht Stress - Reaktive Astrozyten (grün) und Mikroglia ( weiß und rot) und fehlerhaften Verbindungen - in Hirnschaltkreisen , die bereits an der Krankheit in Verbindung gebracht wurden .
Credit: Spencer McKinstry

Aber nach fünf Wochen , wenn einige Synapsen verstärken typischerweise während andere zu schwächen in einem normalen Prozess namens Rebschnitt, die Synapsen war völlig in den mutierten Mäusen verschlechtert. In Zusammenarbeit mit einem anderen Herzog Forscher Henry Yin , Assistant Professor in Psychologie Neurowissenschaften Das Team untersuchte auch die Veränderungen der synaptischen Funktion in diesen mutierten Mäusen und fanden erhebliche Veränderungen der synaptischen Physiologie .

Nicht nur, dass die Forscher sehen, fehlerhafte Schaltungen in den Mäusen fehlt kortikalen Htt , sie sahen auch Anzeichen einer zellulären Stress im Gehirn , in die genaue Stelle innerhalb des Kortex , die zum Striatum , einem anderen Bereich des Gehirns durch die Huntington-Krankheit bei Menschen, gezielte Projekte . " Es gibt etwas über diese spezielle Schaltung, die anfällig für Veränderungen in Htt ist ", sagte Eroglu .

Die Forscher untersucht , was in frühen Entwicklung des Gehirns in einem Mausmodell der Huntington -Krankheit. Ähnlich wie Menschen mit der Krankheit , diese Tiere eine normale Kopie des Gens Htt und eine mutierte Kopie, die ein Protein, das in Zellen, aber in erweiterter Form vorliegt produziert .

Die Forscher fanden das gleiche Muster : der Huntington-Krankheit Modell Tiere Synapsen , die zunächst reifen viel schneller als normale in der Hirnrinde und dann absterben.

Die neuen Ergebnisse deuten auch darauf hin , dass fehlende Htt über einen längeren Zeitraum kann nicht nur Auswirkungen auf die Entwicklung , sondern auch die Erhaltung der gesunden Synapsen , sagte Eroglu .

Das ist besonders relevant für eine aktuelle Strategie für die Behandlung der Huntington-Krankheit : Wählen unten Htt Spiegel im Gehirn mit Hilfe der Gentherapie oder niedermolekularen Inhibitoren . Aber es war eine Herausforderung , um die mutierte Kopie des Gens , nicht der normale Kopierziel . Sie interessieren sich für die Auswirkungen der Senkung der allgemeinen Htt Stufen plant die Gruppe, um Htt im Gehirn der Maus später löschen im Leben und messen die Zahl der Synapsen.

Andere Mausmodellen der Krankheit sind wahrscheinlich an diese Fehlschaltungenhaben auch . "Wir denken, dies ist wahrscheinlich eine gemeinsame Sache , aber das ist etwas, was wir gerade arbeiten : ob wir frühe Anzeichen von fehlerhaften Verbindungen zu erkennen , korrigieren Sie diese vor Beginn der Krankheit , und stellen Sie diese Mäuse besser", sagte Eroglu .