L'interruttore molecolare aumenta la probabilità di schizofrenia, disturbi dell'umore
Una nuova ricerca ha identificato un interruttore molecolare che controlla il comportamento di una proteina che, se alterata, aumenta la vulnerabilità alla schizofrenia e ai disturbi dell'umore. I risultati rendono possibile la creazione di biomarcatori che possono aiutare a diagnosticare la malattia mentale e monitorare il trattamento.
La nuova ricerca, guidata da Akira Sawa, MD, Ph.D., professore di psichiatria e scienze comportamentali alla Johns Hopkins, sembra rispondere al motivo per cui il gene Disructed In Schizophrenia (DISC1) e il suo prodotto proteico hanno così tanti ruoli distinti nello sviluppo e funzionamento del cervello.
Il team di ricerca ha scoperto una variazione specifica della proteina che governa le due funzioni più importanti di DISC1: la regolazione dello sviluppo di nuovi neuroni nella corteccia cerebrale (parte pensante del cervello) e la migrazione programmata di questi neuroni, vitali per la formazione dell'architettura del cervello.
Se l'interruttore ha problemi, ad esempio se lascia entrare troppi nuovi neuroni o non c'è abbastanza migrazione, il cervello potrebbe non svilupparsi correttamente, lasciandolo pronto per lo sviluppo di malattie mentali.
Secondo Sawa, l'interruttore sembra alterare la funzione di DISC1 dal suo ruolo nella costruzione di nuovi neuroni al suo ruolo nella migrazione dei neuroni. Ciò accade quando la proteina viene modificata attraverso un processo biochimico chiamato fosforilazione o attaccamento di un fosfato alla proteina, dice.
"Sembra che solo una specifica modifica della proteina è un determinante chiave che rappresenta le due funzioni più importanti di questa molecola", ha detto Sawa.
La ricerca è significativa perché, ha detto Sawa, trovare un modo per individuare e monitorare questo interruttore molecolare può aiutare con la diagnosi, che attualmente si basa sul comportamento del paziente.
Per trovare l'interruttore, i ricercatori hanno esaminato campioni di tessuto utilizzando la spettrometria di massa. Utilizzando un anticorpo generato, hanno scoperto che alcune delle proteine erano state modificate e altre no.
Si è scoperto che il DISC1 non modificato, e non la forma modificata, era necessario per regolare i nuovi neuroni. L'opposto era vero per la migrazione delle cellule neurali: la versione modificata di DISC1 legata ad altre proteine era coinvolta nel movimento cellulare, ma non la versione non modificata.
Il team ha confermato i risultati utilizzando un anticorpo in grado di trovare questa modifica della proteina nei topi. L'anticorpo è stato utilizzato nel cervello dei topi fetali al 14 ° giorno embrionale, quando vengono generati i neuroni. I ricercatori hanno quindi scoperto che DISC1 non modificato era la forma predominante della proteina. Il giorno 18, quando i neuroni del cervello del topo tipicamente migrano, il team ha trovato per lo più DISC1 modificato. Pertanto, i ricercatori concludono che la modifica agisce come un interruttore per determinare se DISC1 è coinvolto nella neurogenesi o nella migrazione cellulare.
I modelli murini di schizofrenia imitano da vicino alcuni processi biologici chiave della schizofrenia umana, ha detto Sawa. Il suo team ha già sviluppato una versione dell'anticorpo che può essere utilizzata per testare la presenza della proteina nel tessuto cerebrale umano.
I risultati sono pubblicati online sulla rivista Natura.
Fonte: Johns Hopkins Medicine
