Hubungan Antara Hilangnya Protein Synapse dan Prilaku Abnormal

(Credit: Caltech/Kennedy lab)

JurnalSecience – Meskipun banyak penyakit mental pada manusia yang unik, namun kadang kala juga bisa berlaku pada hewan dengan menunjukkan prilaku abnormal dengan gangguan psikologis. Prilaku seperti itu disebut endophenotypes. Para peneliti dari Institut Teknologi California (Celtech) telah menemukan bahwa tikus yang kekurangan gen yang mengkodekan protein tertentu yang di temukan di dalam layar sinapsis otak bahwa sejumlah endophenotypes terkait dengan skizofrenia dan gangguan spektrum autisme.

 Hasil Temuan ini diterbitkan di Journal of Neuroscience dan peneliti yang terlibat didalamnya adalah Maria Kennedy, Allen dan Lenabelle Davis Profesor Biologi di Caltech, sebagai penulis senior.

Tim ini menciptakan mutasi pada tikus sehingga mereka menghilang gen untuk protein yang disebut DENSIN-180, yang berlimpah di dalam sinapsis otak, mereka elektro-kimia koneksi antara satu neuron dan lain yang memungkinkan pembentukan jaringan antara otak neuron. Protein ini mengikat tongkat dan bersama-sama protein lain di bagian dari neuron yang pada akhir penerimaan sinaps dan disebut postsynapse tersebut. "Pekerjaan kami menunjukkan bahwa DENSIN-180 membantu untuk terus secara bersama merupakan bagian kunci dari mesin mengatur rangsangan di bagian sinapsis otak postsynaptic," kata Kennedy.

Pada tikus yang tidak memiliki DENSIN-180, para peneliti menemukan penurunan jumlah dari beberapa protein peraturan lain biasanya terletak di postsynapse tersebut. Kennedy dan rekan-rekannya secara khusus tertarik dengan penurunan tajam dalam jumlah protein yang disebut DISC1. "Sebuah mutasi yang menyebabkan hilangnya fungsi DISC1 telah ditunjukkan untuk mempengaruhi manusia untuk perkembangan skizofrenia dan gangguan bipolar," kata Kennedy.

Dalam studi tersebut, para peneliti membandingkan perilaku tikus yang khas dengan bahwa dari tikus yang tidak memiliki DENSIN. Mereka yang tidak DENSIN ditampilkan gangguan memori jangka pendek, hiperaktif menanggapi situasi novel atau stres, defisit normal sarang membangun aktivitas, dan tingkat kecemasan yang lebih tinggi. "Studi tikus dengan fitur skizofrenia dan autisme-seperti telah melaporkan perilaku yang sama," catatan Kennedy.

"Kami tidak tahu persis bagaimana molekul cacat mengarah ke perilaku endophenotypes. Itu akan menjadi pekerjaan kami ke depan," kata Kennedy. "Hubungan mekanistik molekul antara cacat gen dan perilaku rusak yang rumit dan, belum, sebagian besar tidak diketahui Memahami mereka pergi ke jantung pemahaman fungsi otak.."

Memang, ia menambahkan, temuan menunjukkan perlunya pemahaman yang lebih baik dari interaksi yang terjadi antara protein pada sinapsis. Studi interaksi ini dapat memberikan informasi yang diperlukan untuk layar untuk obat-obatan baru dan lebih baik untuk pengobatan penyakit mental. "Penelitian ini benar-benar memperkuat gagasan bahwa perubahan kecil dalam struktur molekul pada sinapsis terkait dengan masalah utama dengan perilaku," kata Kennedy.

Caltech rekan penulis jurnal, "Penghapusan DENSIN-180 Hasil di Perilaku abnormal Terkait dengan Penyakit Mental dan Mengurangi mGluR5 dan DISC1 di Fraksi Kepadatan postsynaptic," termasuk Paul Patterson, P. Anne dan Benyamin F. Biaggini Profesor Ilmu Biologi; Holly Carlisle, Tinh Luong, Andrew-Madinah Marino, Leslie Schenker, Eugenia Khorosheva, Keith Gunapala, dan Andrew Steele. Penulis lain Jurnal adalah Tim Indersmitten dan Thomas O'Dell dari David Geffen School of Medicine di University of California, Los Angeles. Penelitian ini didukung oleh Institut Kesehatan Nasional, Gordon dan Betty Moore Foundation Pusat Studi Biologi Integratif your, Howard Hughes Medical Institute, National Science Foundation, Yayasan McGrath, dan Fellows luas dalam program Sirkuit Otak.

Referensi Jurnal: Deletion of Densin-180 Results in Abnormal Behaviors Associated with Mental Illness and Reduces mGluR5 and DISC1 in the Postsynaptic Density Fraction. Journal of Neuroscience, 2011; 31 (45): 16194 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.5877-10.2011