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Synapse perfection dans nombre essentielle pour cerveau sain

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Like Goldilocks, le cerveau cherche des proportions qui sont tout droit.

Le bon nombre de synapses ou de la communication entre les cellules nerveuses, déterminée tôt dans la vie, est indispensable pour avoir une bonne santé cérébrale qui peut apprendre et retenir les informations.

Maintenant, les chercheurs du Baylor College of Medicine, à Houston, ont déterminé que la protéine MeCP2 (méthyl CpG-binding protein 2), est essentielle pour affiner le nombre de synapses. Dans un rapport qui paraît dans la revue Neuron, ils ont dit que trop peu MeCP2, comme dans le trouble neurologique le syndrome de Rett, ou trop de MeCP2, peut entraîner une arriération mentale, des problèmes de démarche ou de la spasticité et les symptômes de l'autisme.

En fait, un thème sous-jacent commun dans le spectre autistique peut être une perturbation de neurone à neurone de la communication causées par les montants anormaux de MeCP2, dit Hsiao-Tuan Chao, un MD / Ph.D. Étudiante de troisième cycle, qui a travaillé sous la co-encadrement des enquêteurs BCM Drs. Huda Zoghbi Y. et Christian Rosenmund et est premier auteur du rapport. Zoghbi est un professeur de génétique humaine et moléculaire, pédiatrie, neurologie et de neurosciences à la BCM et un Howard Hughes Medical Institute enquêteur, et Rosenmund est professeur associé de génétique moléculaire et humaine et des neurosciences.

Comme les bébés, les filles ayant le syndrome de Rett semble normale pendant au moins six mois. Entre les âges de 6 et 18 mois, cependant, leur développement s'arrête et ils commencent à régresser, en train de perdre la capacité de parler. Puis ils commencent à avoir des problèmes à la marche et le maintien de leur équilibre et de développer souvent la main tordant comportement. Beaucoup de leurs symptômes sont semblables à ceux de l'autisme. Zoghbi du laboratoire a été le premier à identifier une mutation dans le gène MeCP2 que dans trop peu de résultats de cette protéine, ce qui provoque les jeunes filles à développer de Rett. Les garçons qui souffrent d'un trouble lié à MeCP2 ont trop de retard mental et de la spasticité avec l'autisme-like behavior.

"MeCP2 a un rôle important à peaufiner la quantité de réponses synaptiques», a déclaré Chao. Venant tout juste la bonne quantité de MeCP2 et le bon nombre de synapses lecteurs sain développement du cerveau.

"À partir de la vie avec la bonne quantité de synapses est critique», a déclaré Zoghbi. "Qu'est-ce qui détermine comment le faire et que nous savons que nous avons le bon numéro?"

Chao de comprendre ce mystère en utilisant deux ensembles différents de souris - l'un avec trop peu de MeCP2 et une avec trop - et en demandant ce qui n'allait pas avec leurs neurones.

«Nous voulions savoir s'il y avait des modifications dans le neurone lui-même ou est-ce une question de l'ensemble du réseau et de la façon dont les neurones communiquent-ils?" Dit-elle.

Dans le laboratoire de Rosenmund, elle a pu user de ses dosages de regarder la communication synaptique dans les neurones individuels de découvrir que MeCP2 causé la perte de neurones à «parler sur un niveau inférieur, libérant moins neurotransmetteur par neurone, dit-elle. Au contraire, le doublement MeCP2 provoqué l'inverse, une augmentation de la communication entre les neurones ou les synapses. Plus important encore, elle a constaté que les synapses se déroulaient normalement, mais que trop peu de MeCP2 signifie que moins de synapses se forment, alors que trop de MeCP2 signifiait trop de synapses sont formées.

"La beauté de ce résultat est que ce processus crucial dans le développement de la connectivité synaptique dans le cerveau est étroitement réglementée par le montant de MeCP2", a déclaré Rosenmund. "Il est l'un des plus forts éléments de preuve que le retard mental et l'autisme, comme les maladies proviennent de problèmes dans la formation de la synapse."

Chao a dit: "Il suggère que les voies dans lesquelles est impliqué MeCP2 et elle réglemente les protéines sont probablement critique pour la façon dont le cerveau peut déterminer le nombre de synapses à faire comme elle en voie de développement."

"Cette détermination du nombre de synapses pour rendre arrive tôt dans la vie», a déclaré Zoghbi. «Si elle n'est pas droite, puis secondaire, le cerveau subit des changements pour tenter de compenser. C'est un gros observation importante et ouvre des moyens de réfléchir à des adultes des maladies qui impliquent une perte de la fonction synaptique. Il est également intéressant de noter que les patients qui n'ont pas cette protéine ou Ont trop présentent des caractéristiques d'autisme. De plus en plus, les données indiquent la possibilité que l'autisme est un trouble anormal de fonctionnement de la synapse. "

"Ceci est important parce que c'est le fondement même de la façon dont nous affinons notre apprentissage», dit Chao. "Comprendre comment MeCP2 est impliqué dans notre développement neurologique est une autre pièce du puzzle dans la compréhension de l'autisme et d'autres troubles neurologiques."

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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Le financement de ce travail provenait du National Institutes of Health, la Fondation Simons, l'arriération mentale Developmental Disorders Research Center, The International Foundation Syndrome de Rett, Baylor Research Student Advocates for Sciences (BRASS) et le MD / Ph.D. McNair bourses.

Source: Graciela Gutierrez
Baylor College of Medicine

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