Эксперименты на мышах показали, что сбои в работе белка SAP97 ведут к аномальной активности в небольшой области гиппокампа, вызывая нарушения памяти, характерные для шизофрении.
Шизофрения – психическое заболевание, которое диагностировано у более чем 20 миллионов человек во всем мире. Его симптомы включают снижение эмоциональности, нарушения памяти, деперсонализацию и галлюцинации. Природа и механизмы развития этой болезни остаются одной из самых запутанных загадок мозга. Генетики идентифицировали десятки генов, которые связаны с повышенным риском развития шизофрении, но функции многих из них неизвестны.
Один из этих генов кодирует синапс-ассоциированный белок 97 (Synapse-Associated Protein 97, SAP97), и нарушения в нем коррелируют с самым заметным увеличением риска болезни – в 40 раз. Однако до сих пор было неясно, как именно действует SAP97. Именно это удалось выяснить команде Брюса Херринга (Bruce Herring), профессора Университета Южной Калифорнии. Их статья опубликована в журнале Nature Communications.
Одна из гипотез о природе шизофрении называется глутаматергической, по одной из важнейших сигнальных молекул головного мозга, глутаминовой кислоте (глутамату). Предположение возникло в связи с тем, что нарушения работы некоторых рецепторов глутамата вызывают сходные с шизофренией симптомы. На возможную связь болезни с дисфункцией глутаматергической системы указывают и другие работы. Частью ее является и белок SAP97.
До сих пор ученым никак не удавалось заметить, какие именно изменения в работе глутаматергической системы вызывают нарушения функции SAP97. Однако Брюс Херринг и его коллеги решили рассмотреть область мозга, которая до сих пор не попадала в фокус таких исследований, – зубчатую извилину гиппокампа. Она считается одной из ключевых в работе памяти, прежде всего – контекстуальной эпизодической памяти, накапливающую хронологию личных воспоминаний о произошедшем и его обстоятельствах. Сбои эпизодической памяти часто отмечаются у страдающих шизофренией.
Получив ГМ-линию лабораторных мышей с неработающей копией гена SAP97, ученые обнаружили у них аномальную активность глутаматергической системы именно в зубчатой извилине. Животные демонстрировали и нарушения в работе эпизодической памяти. Поэтому ученые предположили, что в норме SAP97 должен подавлять избыточную глутаматную активность в гиппокампе, удерживая ее в определенных рамках. Нарушения в этом механизме могут приводить к развитию шизофрении. Чтобы подтвердить эту гипотезу, теперь ученые собираются проверить, как сказываются на такой активности другие мутации, повышающие риск развития болезни.
Автор: Сергей Васильев