Sindromul X fragil este cauza cea
mai comună pentru dizabilitatea intelectuală moștenită, precum și cea mai
frecventă cauză monogenică pentru tulburările de spectru autist. El este cauzat de absența sau
incorecta producere a proteinei FMRP (Fragile X Mental Retardation Protein –
proteina de retard mental X fragil). Oamenii de știință de la VIB și KU Leuven
(Belgia), în colaborare cu Universitatea Tor Vergata (Italia) și Universitatea VU
din Amsterdam (Olanda), au indicat cu precizie un nou rol pe care îl joacă FMRP
pe parcursul dezvoltării embrionare a cortexului cerebral. Studiul dezvăluie că
absența FMRP duce la o întârziere în formarea adecvată a cortexului și arată că
FMRP este responsabilă pentru transformarea neuronilor într-un „mod de
locomoție” pentru a-și ocupa poziția lor finală în cortex. Această
întârziere în programul de dezvoltare neurologică are un efect asupra vieții
postnatale timpurii și a reglării fine a conectivității cerebrale.
„Cercetarea noastră scoate în
evidență rolul crucial al FMRP în dezvoltarea cerebrală, mai exact, în
poziționarea corectă a celulelor cerebrale în timpul stadiilor timpurii ale
dezvoltării cortexului. Aceste
descoperiri contribuie la înțelegerea noastră curentă asupra sindromului X
fragil și ar putea favoriza perceperea mecanismelor celulare afectate la
pacienții cu X fragil ce au tulburări de spectru autist și epilepsie: două
tulburări neurologice caracterizate prin afectarea dezvoltării corticale și a
conectivității cerebrale”, a declarat Claudia Bagni (VIB/KU Leuven/Universitatea
Tor Vergata), care a condus lucrarea.
Descoperirea, pe scurt, este că FMRP joacă un
rol important în dezvoltarea creierului nostru. Studiul sindromului X fragil a
reprezentat obiectul de cercetare al Claudiei Bagni și al echipei sale vreme de
mai mult de 15 ani. Folosind ca model pentru sindromul X fragil un șoarece,
colaboratorii săi Giorgio La Fata, Annette Gärtner și Nuria Domínguez-Iturza au
putut dovedi că FMRP reglează maturizarea (de la multipolare la bipolare) și
poziționarea celulelor cerebrale în cortex pe parcursul dezvoltării embrionare.
Mai departe, echipa a descifrat mecanismul molecular prin care FMRP reglează
aceste procese și a fost capabilă, după reintegrarea FMRP în embrion, să
normalizeze deficiențele postnatale timpurii de conectare cerebrală.
Cortexul cerebral este zona din creier unde
sunt primite, procesate și interpretate informațiile din restul corpului.
Aceste informații elaborate sunt apoi transformate în gânduri și semnale
concrete de comandă pentru corp. În acest fel, se crede că erorile sau
întârzierile în dezvoltarea corectă a cortexului cerebral conduc la o
capacitate defectuoasă de a interpreta și procesa informațiile necesare pentru
viața noastră de zi cu zi. Din cauză că afectarea conectivității cerebrale este
una dintre principalele caracteristici ale tulburărilor de spectru autist,
acest studiu ar putea explica de ce unii pacienți cu sindromul X fragil au
simptome relaționate cu autismul.
FMRP joacă un rol cheie în stabilirea formei
și polarității celulelor. Echipa de cercetare a putut demonstra că, într-un
creier sănătos, FMRP asigură producerea corectă a proteinei N-cadherin. În
absența FMRP, nivelurile acestei din urmă proteine sunt reduse, iar drept
consecință celulele neuronale sunt întârziate în maturizarea lor, un program de
dezvoltare numit „tranziția de la multipolar la bipolar” și care este o
condiție necesară pentru poziționarea corectă în cortex pe parcursul
dezvoltării. În colaborare cu Carlos Dotti (VIB/KU Leuven) și Meredith Rhiannon
(Universitatea VU din Amsterdam), echipa a arătat că reintroducerea FMRP sau a
proteinei N-cadherin înainte de naștere normalizează maturizarea și
poziționarea celulelor cerebrale și deficiențele de conectare observate în
stadiile postnatale timpurii.
În cele din urmă, în colaborare cu echipa lui
Uwe Himmelreich (MOSAIC, KU Leuven), oamenii de știință de la VIB/KUL/TV au
combinat abordările celulare și moleculare cu tehnica DTI-MRI (Diffusion-Tensor
Imaging - Magnetic Resonance Imaging; imagistică prin rezonanță magnetică) de
înaltă rezoluție. În prezent, DTI-MRI este unul dintre cele mai puternice
instrumente pentru investigarea anatomică a conectivității cerebrale, căci
poate fi utilizată pentru a se studia orientarea și integritatea traiectelor
materiei albe. Profitând de un sistem MRI extrem de puternic pentru animalele
mici, care permite scanarea creierului șoarecilor cu sindrom X fragil, oamenii
de știință au obținut informații structurale referitoare la creierul juvenil al
acestor șoareci, ce au relevat anormalități în conectivitatea cortexului.
Claudia Bagni a mai spus: „Observațiile noastre, în vreme
ce contribuie la înțelegerea pe mai departe a largului spectru al
simptomatologiei din cadrul sindromului X fragil, întăresc importanța
dezvoltării embrionare pentru activitatea și ansamblul de circuite cerebrale
postnatale în sindromul X fragil și tulburările relaționate cu acesta. Conectivitatea defectuoasă a
creierului a fost recunoscută drept o posibilă deficiență cheie în tulburările
de spectru autist. Următoarea provocare va fi să înțelegem cum să ameliorăm
aceste deficiențe în stadiile postnatale foarte timpurii, de exemplu prin «condiții
senzoriale îmbogățite», și, de asemenea, să stabilim strategii MRI sofisticate
cu valoare de pronostic pentru sindromul X fragil, pentru a îndruma, în cele
din urmă, consilierea parentală”.
Contact:
Referință bibliografică:
Giorgio La Fata, Annette Gärtner,
Nuria Domínguez-Iturza, Tom Dresselaers, Julia Dawitz, Rogier B. Poorthuis,
Michele Averna, Uwe Himmelreich, Rhiannon M. Meredith, Tilmann Achsel, Carlos G.
Dotti, Claudia Bagni, „FMRP regulates multipolar to bipolar transition
affecting neuronal migration and cortical circuitry”, în „Nature
Neuroscience”, 2014, 17 (12): 1693 DOI: 10.1038/nn.3870
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu