מחקר חדש שופך אור על יחסי הגומלין המורכבים בין חלבוני תאים, וכיצד הם משפיעים על נוירונים בהפרעות נוירו-התפתחותיות ומחלת אלצהיימר.
מחקר חדש בראשות אוניברסיטת אקסטר ופורסם ב הביולוגיה הפתוחה של החברה המלכותית גילתה את תפקיד המפתח שממלא החלבון Contactin-4 (מקודד על ידי הגן CNTN4) בעיצוב נוירונים.
החוקרים החלו לחקור את CNTN4 מכיוון שהיה ידוע שיש לו תפקיד באוטיזם, אך תפקידיו התפקודיים לא הובנו היטב. הצוות חקר כיצד CNTN4 מתפקד בתוך המוח, במיוחד את האינטראקציות שלו עם חלבונים המעורבים במחלות ניווניות כמו מחלת אלצהיימר.
בפעם הראשונה, החוקרים חקרו עכברים שהגן CNTN4 הודח בקליפת המוח, האזור במוח שאחראי על תפקודי מפתח כולל זיכרון, חשיבה והיגיון. הם גילו שנירונים התפתחו בצורה שונה באזור הקורטקס.
חוקרים הדגימו לראשונה בתאים אנושיים את האינטראקציה בין הגנים CNTN4 ו-APP, גן המקושר חזק למחלת אלצהיימר, וחושף קשר תלות-שותף החיוני להתפתחות המוח, ובמיוחד לצמיחה בריאה של נוירונים. הם מצאו ש-CNTN4 לא רק תורם להתארכות עצבית באזור קליפת המוח הקדמית של המוח, אלא גם ביטוי CNTN4 מווסת באמצעות מערכת יחסים עם APP.
באמצעות מחקרים בתאים אנושיים מהונדסים גנטית, הצוות גילה גם שקיימת אינטראקציה מורכבת בין CNTN4 ל-APP. אם CNTN4 מודח, אזי רמות ה-APP יורדות, אך לא לאפס. המדענים מאמינים ש-APP עשויה לפצות על אובדן CNTN4, ולהיפך.
המחברת הראשית של המחקר, ד"ר רוזמרי במפורד, מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת אקסטר, אמרה: "היה מדהים לגלות ש-CNTN4, גן המקושר לתהליכי התפתחות, ממלא גם תפקיד בוויסות גורמים המעורבים במחלת אלצהיימר. צומת זה של מסלולים התפתחותיים ונוירודגנרטיביים מציעים תובנות חדשות ומרגשות לגבי ההשלכות הרחבות יותר של חלבונים אלה."
במבט קדימה, הקבוצה שלי מעוניינת לנתח עוד יותר את המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס האינטראקציה בין CNTN4 ל-APP ולחקור את ההשלכות הרחבות יותר שלהם על הפרעות כמו אלצהיימר והפרעת הספקטרום האוטיסטי. הצעדים הבאים שלנו כוללים הבהרת כיצד האינטראקציה CNTN4-APP משפיעה על הפעילות העצבית. הבנת האינטראקציה הזו היא חיונית מכיוון שהיא מייצגת צעד בסיסי לקראת הבנה מקיפה של הפרעות נוירו-התפתחותיות ונוירודגנרטיביות."
ד"ר אסאמי אוגורו-אנדו, מחבר בכיר של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת אקסטר
