Brakujące białko może odpowiadać za mózgowe objawy zespołu Downa

W Stanach Zjednoczonych zespół Downa (trisomia chromosomu 21) dotyka mniej więcej 1 na 640 dzieci urodzonych każdego roku. Jest spowodowany błędem
w podziale komórek podczas rozwoju, co może prowadzić do opóźnień rozwojowych, nadpobudliwości, skrócenia życia i zwiększonego ryzyka wystąpienia problemów zdrowotnych, takich jak: wady serca, problemy z tarczycą, ze słuchem i wzrokiem.

Naukowcy z Salk Institute (USA) pod kierownictwem
dr Nicoli J. Allen chcieli lepiej zrozumieć przyczyny
zespołu Downa, dlatego poszukiwali zmienionych białek komórkowych w mózgach myszy laboratoryjnych,
które posłużyły do modelowania tego schorzenia.

Szczególne zainteresowanie badaczy wzbudziła plejotrofina, która występuje w bardzo wysokich stężeniach w krytycznych momentach rozwoju mózgu i odgrywa istotną rolę w tworzeniu połączeń mózgowych zwanych synapsami oraz w rozwoju wypustek nerwowych zwanych aksonami i dendrytami. W zespole Downa poziom
tego białka w mózgu jest zmniejszony.

Aby podnieść poziom plejotrofiny tam, gdzie była potrzebna, naukowcy posłużyli się zmodyfikowanymi wirusami (wektorami wirusowymi). Z wirusów usunięto elementy chorobotwórcze i zastąpiono je plejotrofiną,
którą wirus następnie dostarczał bezpośrednio
do komórek mózgu.

Jak się okazało, podanie plejotrofiny do komórek mózgowych zwanych astrocytami przyniosło istotne korzyści, w tym zwiększenie liczby synaps w części
mózgu zwanej hipokampem. Zwiększyła się również „plastyczność” mózgu, czyli zdolność do tworzenia
lub modyfikowania połączeń niezbędnych do uczenia
się i zapamiętywania.

To, że podawanie plejotrofiny poprawiało funkcjonowanie mózgu u dorosłych myszy długo po pełnym uformowaniu się mózgu sugeruje, że podejście to może oferować znaczące korzyści w porównaniu z wcześniejszymi
próbami leczenia zespołu Downa.

Zdaniem dr Nicoli Allen uzyskane wyniki sugerują,
że można wykorzystać astrocyty jako wektory do dostarczania do mózgu cząsteczek indukujących plastyczność, a w przyszłości być może na przebudowę wadliwych połączeń i poprawę wydajności mózgu.