Mit einem Zebrafisch- Modell eines menschlichen genetischen Krankheit namens Neurofibromatose (NF1 ) , ein Team der Perelman School of Medicine an der Universität von Pennsylvania hat festgestellt , dass die Lern- und Gedächtnis Komponenten der Erkrankung sind verschiedene Funktionen, die wahrscheinlich brauchen werden verschiedene Behandlungsansätze . Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in diesem Monat in Cell Reports .
NF1 ist eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen vererbt , betrifft etwa eine von 3.000 Personen . Es wird von Tumoren , Aufmerksamkeitsstörungen und Lernschwierigkeiten aus. Die meisten Menschen mit NF1 Symptome vor dem Alter von 10 Therapien zielen Ras , eine Proteinfamilie , die die Zellproliferation führt . Die NF1 -Gen kodiert neurofibromin , einen sehr großen Proteins mit einer kleinen Domäne in Ras Regulation beteiligt .
Unerwarteterweise zeigte die Penn Team , dass einige der VerhaltensfehlernMutante Fische nicht zu abnormen Ras verwandten , aber kann durch Medikamente, die eine andere Signalwegs durch den kleinen Molekül cAMP kontrolliert beeinflussen korrigiert werden. Sie nutzten die Zebrafisch- Modell der NF1 um sicherzustellen, dass Speicherfehler , wie der Rückruf eines gelernt Aufgabe zeigen - kann durch Medikamente, die Ras Ziel korrigiert werden , während das Lernen Defizite durch Modulation des cAMP -Weg korrigiert. Insgesamt haben Ergebnisse des Teams Folgen für mögliche Therapien bei Menschen mit NF1 .
"Wir wissen jetzt , dass Lernen und Gedächtnis Fehlern NF1 unterscheiden und möglicherweise offen für eine medikamentöse Therapie ", sagt Co - Senior-Autor Jon Epstein, MD, Vorsitzender der Abteilung für Zell- und Entwicklungsbiologie . "Unsere Daten zeigen, dass überzeugende Speicherfehlernmutierten Fische sind durch abnorme Ras-Aktivität , sondern das Lernen Mängel sind durch Modulation dieser Wege völlig unberührt . Statt diese Defizite werden mit Medikamenten, die cAMP moduliert korrigiert. "
In den letzten 20 Jahren haben Zebrafisch werden große Modelle zur Untersuchung von Entwicklung und Erkrankung. Wie Menschen sind Zebrafisch Wirbeltieren , und die meisten der für die normale Embryonalentwicklung im Zebrafisch erforderlichen Gene sind auch im Menschen vorhanden . Wenn falsch reguliert , die oft dazu führen, dieselben Gene Tumor Bildung und metastatischen Krebserkrankungen.
Zebrafische sind auch ein ideales Modell für die Untersuchung Wirbel werden Neurowissenschaften und Verhalten. In der Tat, Co- Senior-Autor Michael Granato , PhD, Professor für Zell- und Entwicklungsbiologie , hat die ersten Hochdurchsatz- Assays, die Verhaltens- Lernen und Gedächtnis in Fisch zu messen entwickelt. Zum Beispiel Granato erklärt: " normale Fische erschrecken mit Veränderungen in Lärm und Licht -Ebene durch Biegen und schwimmen weg von den lästigen Reize und haben schließlich zu gewöhnen , dass wird den Wechsel in ihrer Umgebung zu gewöhnen. Aber NF1 Fische Mutanten nicht zu gewöhnen . Doch nach der Zugabe von cAMP , ihr Wasser , sie zu lernen, und dann verhalten sich wie die nicht- mutierte Fische. "
Dies zeigt deutlich, dass die Lerndefizite in der NF1 mutierten Fische werden durch Zugabe verschiedener Substanzen, die cAMP -Signalisierung steigern korrigiert. "Unsere Daten zeigen auch, dass das Lernen und Gedächtnisstörungen sind reversibel mit akuter pharmakologische Behandlungen und werden daher nicht fest verdrahtet , wie es für einen Defekt in der Entwicklung von Nerven zu erwarten", sagt Epstein . " Dies bietet eine große Hoffnung für die therapeutische Intervention bei NF1-Patienten . "