Исследователи, работающие с профессором Гудрун Раппольд, директором отдела молекулярной генетики человека в больнице Гейдельбергского университета, обнаружили ранее неизвестные мутации у аутичных и психически больных пациентов в так называемом гене SHANK2, гене, который частично отвечает за связывание нервных клеток. Однако одной мутации гена не всегда достаточно, чтобы вызвать болезнь.
В некоторых случаях необходимо превышение определенного порога мутации. На основании своих результатов исследователи пришли к выводу, что правильная внутренняя структура синапсов нервных клеток необходима для нормального развития речи, социальной компетентности и когнитивных способностей. Существенными для успеха проекта были исследования, проведенные исследовательской группой Гейдельберга с докторантом Симоной Беркель и сотрудничество с канадской исследовательской группой во главе со Стивом Шерером. Исследование уже опубликовано в ведущем научном журнале Nature Genetics.
Аутизм – это врожденное нарушение восприятия и обработки информации головным мозгом, которое часто связано с низким интеллектом, но также и с интеллектом выше среднего. Заболевание характеризуется ограниченным социальным общением и стереотипным или ритуализированным поведением. Мужчины страдают намного чаще, чем женщины. Аутизм и умственная отсталость могут возникать вместе, но также независимо друг от друга и в значительной степени определяются наследственными факторами. Некоторые из ответственных генов уже идентифицированы, но точные генетические механизмы еще не объяснены.
Проанализирован генетический состав сотен пациентов
Профессор Раппольд и ее команда сосредоточили свои исследования на гене SHANK2, который кодирует структурный белок в синапсах нервных клеток. Он отвечает за сетчатую структуру основного вещества постсинапса. Только при правильной структуре постсинапса можно правильно передавать нервные импульсы. Исследователи проанализировали генетический материал 396 пациентов с аутизмом и 184 пациентов с умственной отсталостью. Они обнаружили разные мутации в своих генах SHANK2 в области отдельных пар оснований, а также варианты в количестве копий гена. Мутации привели к разной степени симптомов. Ни один из наблюдаемых вариантов гена не встречался у здоровых контрольных лиц. "По-видимому, неповрежденная постсинаптическая структура особенно важна для развития когнитивных функций, языка и социальной компетентности," объяснил профессор Раппольд.
Идентичные мутации как причина различных заболеваний
Некоторые из идентифицированных генетических мутаций были новыми случаями мутаций, которые не были унаследованы от родителей, но некоторые из мутаций также были обнаружены у одного из родителей. Поскольку существуют также здоровые носители вариантов генов, мы должны предположить, что для появления болезни необходимо превышение определенного порога мутаций генов. "Более того, одна и та же мутация может присутствовать у аутичного пациента с нормальным интеллектом и у психически отсталого пациента," сказал профессор Раппольд. Клинические симптомы умственной отсталости и аутизма частично совпадают, что теперь можно объяснить общей генетической причиной.