הגן נוירופילין2 מקודד לקולטן המעורב באינטראקציות בין תאים לתאים במוח וממלא תפקיד מפתח בוויסות התפתחות המעגלים העצביים. נוירופילין 2 שולט בנדידה של נוירונים מעכבים וכן ביצירת ותחזוקה של קשרים סינפטיים בנוירונים מעוררים – שני מרכיבים מכריעים של פעילות המוח.
מחקר בראשות מדען המוח Viji Santhakumar מאוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד ומשתפי פעולה באוניברסיטת רוטגרס בניוארק, ניו ג'רזי, מציע כעת תובנות לגבי האופן שבו גן זה תורם להתפתחות של שינויים התנהגותיים הקשורים להפרעות בספקטרום האוטיסטי ואפילפסיה. המחקר, שפורסם ב טבע פסיכיאטריה מולקולריתמציעה מסלול לטיפולים עתידיים שמטרתם להקל על כמה תסמינים מאתגרים של מצבים אלה המתרחשים לעתים קרובות במקביל.
מחקר קודם קישר מוטציות ב נוירופילין2 להפרעות נוירולוגיות כמו אוטיזם ואפילפסיה, אך המנגנונים המעורבים נותרו ברובם לא ברורים. במחקר הנוכחי, Santhakumar ושותפי פעולה שלה יצרו מודל עכבר "נוקאאוט סלקטיבי מעכב" כדי לבחון את ההשלכות של מחיקת נוירופילין2 גֵן. הם מצאו את היעדר נוירופילין2 פוגע בנדידה של נוירונים מעכבים, משבש את האיזון העדין בין אותות מעוררים ומעכבים במוח.
חוסר איזון זה מוביל להתנהגויות דמויות אוטיזם ולסיכון מוגבר להתקפים. תוצאות המחקר שלנו מדגישות כיצד גן בודד יכול להשפיע הן על המערכת המעוררת והן על המערכת המעכבת במוח. אנו מראים ששיבוש התפתחות מעגלים מעכבים מספיקה כדי לגרום להתנהגויות הקשורות לאוטיזם ולאפילפסיה להתרחש במקביל. על ידי הבנה טובה יותר כיצד נוירופילין2 פועלת ביצירת המעגלים של המוח, ייתכן שנוכל לפתח טיפולים ממוקדים יותר למאפיינים שונים של הפרעות אלו."
Viji Santhakumar, חוקר ראשי של המחקר ופרופסור לביולוגיה מולקולרית, תאים ומערכות
היבט ייחודי של המחקר הוא ההתמקדות בנדידה של נוירונים מעכבים, תהליך שבו נוירופילין2 ממלא תפקיד מכריע. על ידי מחיקה סלקטיבית נוירופילין2 במהלך חלון התפתחותי מרכזי, החוקרים מצאו ליקויים בוויסות המעכב של המעגל, מה שהוביל לליקויים בגמישות התנהגותית, אינטראקציות חברתיות וסיכון מוגבר להתקפים.
ממצאי המחקר מצביעים על כך שהתמקדות בשלבים ספציפיים של התפתחות נוירונים יכולה לפתוח דלתות חדשות להתערבויות טיפוליות, ועלולה למנוע את הופעתן של הפרעות אלו אם יתגלו מוקדם.
"על ידי בידוד התפקיד של היווצרות מעגלים מעכבים, נוכל אולי לפתח אסטרטגיות טיפוליות שיכולות לשפר את התוצאות עבור אנשים עם אוטיזם, במיוחד אלה שחווים התקפים," אמר סנטקומאר.
Santhakumar הגיעה ל-UCR בשנת 2018 מאוניברסיטת רוטגרס כדי להרחיב את חזון המחקר שלה לפיתוח הבנה רב-שכבתית של תפקוד מעגלים מוחיים בבריאות ומחלות ולחשוף את התהליכים הביולוגיים התורמים להפרעות מוחיות התפתחותיות. המחקר השיתופי הנוכחי השתמש בטכניקות מתקדמות הן בהערכות התנהגותיות והן בהערכות פיזיולוגיות. המחקר של הצוות מומן על ידי המכון לבריאות המוח של רוטגרס והמועצה של ניו ג'רזי להפרעות על הספקטרום האוטיסטי.
"מחקר זה הוא צעד קדימה בהבנת היסודות הגנטיים והמעגליים של אוטיזם ואפילפסיה", אמר סנתקומאר. "זה חיוני שנמשיך לחקור את המנגנונים המדויקים השולטים בפיתוח ותחזוקת המעגלים מכיוון שידע זה יכול בסופו של דבר לעזור לנו לפתח התערבויות חדשות למגוון הפרעות התפתחותיות, מאוטיזם ועד הפרעות קשב וריכוז וסכיזופרניה."
לסנתקומאר הצטרפו למחקר דיפאק סוברמניאן, אנדרו הואנג וסמיקשה קומאטירדי מ-UCR; וקרול אייזנברג, Jiyeon Baek, Haniya Naveed, Michael W. Shiflett, ו-Tracy S. Tran מאוניברסיטת Rutgers. Subramanian ואייזנברג תרמו באותה מידה למחקר.
