Gen yang diketahui menyebabkan cacat lahir juga dapat menyebabkan penyakit mental

Mutasi genetik yang diketahui menyebabkan cacat kelahiran besar dalam pengembangan embrio sekarang terlibat dalam keadaan kesehatan lain yang signifikan: penyakit mental.

Para peneliti di University of California, San Francisco, telah memeriksa mutasi gen DACT1 pada tikus, mengganggu pengkodean protein DACT1 – dan menyebabkan gangguan sinyal sel selama pengembangan embrionik. Ketika para ilmuwan memanipulasi gen pada tikus setelah berkembang secara normal, mereka menemukan bahwa hal itu menyebabkan dislokasi halus di otak, yang mungkin berkontribusi pada gangguan kejiwaan seperti skizofrenia, autisme dan gangguan bipolar.

‘(Gennya) hadir di korteks terkemuka, bagian otak tepat di belakang dahi Anda yang terlibat dalam pengambilan keputusan eksekutif, serta bagian -bagian yang lebih dalam dari otak yang terlibat dalam ketakutan dan kecemasan,’ Laboratorium Neurobiologi Perkembangan Nina Irlandia UCSF. “Ini umumnya ada di semua sel otak pada berbagai tahap perkembangan.”

Protein DACT1 terlibat dalam kelompok cara biologis yang dikenal sebagai sinyal Wnt. Urutan Wnt, yang terdiri dari protein yang bertanggung jawab untuk berlalunya sinyal antara luar dan di dalam sel, membantu mengoordinasikan banyak proses biologis penting pada manusia dan hewan seperti lalat buah dan tikus.

Sebaliknya, mutasi di sepanjang cara ini telah terbukti menyebabkan kanker yang berbeda dan cacat lahir. Istilah Wnt berasal dari dua kata – ‘tanpa sayap’ dan ‘integrasi’ – yang mewakili dua kondisi kesehatan penting yang disebabkan oleh mutasi sinyal Wnt pada hewan.

“Lagu ini pertama kali dijelaskan dalam lalat buah; Jika ada mutasi di salah satu cara (selama pengembangan), itu menyebabkan lalat tidak memiliki sayap, “Cheyette menjelaskan. ‘… Pada saat yang sama, jalur yang sama ditemukan oleh tikus oleh orang yang mempelajari kanker, dan … mereka menemukan bahwa itu adalah target virus pada tikus yang menyebabkan kanker payudara – atau tempat integrasi virus ini. Itu ketika diperkirakan penting dalam perkembangan embrionik dan kanker. “

Penelitian sebelumnya juga menunjukkan kemungkinan masalah perilaku karena mutasi sinyal Wnt, dan akhirnya meminta Cheyette untuk fokus pada DACT1 no -yang ia temukan ketika ia adalah seorang rekan postdoctoral yang mempelajari cara -cara WNT.

Untuk lebih memahami bagaimana mutasi DACT1 mempengaruhi tikus setelah pengembangan, Cheyette dan timnya menggunakan teknik yang disebut mutasi bersyarat, yang memungkinkan mereka untuk mengubah gen DACT1 ke dan keluar di otak tikus yang dimanipulasi secara genetik selama fase perkembangan yang berbeda. Pertama, gen “aktif” dinyalakan dan biasanya berfungsi selama perkembangan embrionik tikus, yang melaluinya mereka dapat tumbuh tanpa cacat lahir. Setelah tikus dibudidayakan, para ilmuwan mematikan gen dan mempelajari efek gangguan protein ini.

“Bagaimana jika kita melakukan gen selama perkembangan, tetapi kemudian menghilangkannya di otak segera setelah dibudidayakan?” Kata Cheyette. “Di sinilah kami menemukan bahwa ada efek menarik pada bentuk neuron dan koneksi antara sel -sel otak.”

Tim Cheyette mencatat bahwa sel -sel otak tikus terlihat relatif normal ketika gen dimatikan. Namun, mereka memiliki sinapsis yang secara signifikan lebih sedikit dan bentuk struktural mereka agak tidak aktif. Menurut Cheyette, perubahan sel -sel otak ini terlihat sangat bagi orang -orang dengan penyakit kejiwaan.

Penemuan tim dapat memiliki konsekuensi besar untuk perawatan di masa depan untuk penyakit kejiwaan, karena regulasi DACT1 -No dapat membantu meningkatkan lingkaran otak. Namun, para peneliti mencatat bahwa lebih banyak penelitian tentang DACT1 harus dilakukan pada orang untuk lebih memahami mengapa mereka yang memiliki cacat lahir tidak selalu memiliki penyakit kejiwaan – dan sebaliknya.

“Salah satu jawaban adalah ada hubungannya dengan variasi genetik individu dalam populasi manusia,” kata Cheyette. ‘Anda mungkin memiliki perbedaan lain dalam genetika yang membuat Anda lebih atau kurang rentan terhadap penyakit kejiwaan. Ini dapat membantu menentukan apakah Anda dilahirkan dengan cacat lahir atau terlihat sangat normal dan kemudian mengalami masalah mental. “

Akhirnya, Cheyette mengatakan temuannya menawarkan harapan bagi pengembangan obat -obatan baru untuk membantu memerangi penyakit kejiwaan, seperti depresi dan kecemasan. Dia mengatakan bahwa penelitian ini memberikan mekanisme aksi baru untuk mendapatkan inti dari gangguan ini, sementara obat psikiatris saat ini hanya mengatasi gejala, bukan penyebab penyakit.

“Semoga dengan jalur sinyal Wnt ini, perusahaan farmasi mudah -mudahan memberi tahu kita bahwa kita harus melihat obat -obatan yang mempengaruhi jalur ini dan melihat apakah itu memiliki efek pada perilaku dalam pengobatan depresi atau kecemasan,” kata Cheyette. “Kami memiliki banyak pengobatan kejiwaan, tetapi ini adalah variasi Prozac yang cukup kecil atau antipsikotik yang ada sebelumnya. Tidak banyak obat -obatan yang benar -benar baru dalam hal tindakan pada mekanisme yang berbeda. “

Penelitian ini diterbitkan secara online di majalah PLoS satu.