Используя модель рыбок данио генетического заболевания человека, называемого нейрофиброматозом (NF1), команда из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании обнаружила, что компоненты расстройства, связанные с обучением и памятью, - это разные особенности, которые, вероятно, потребуют другого лечения. подходы. В этом месяце они опубликовали свои результаты в Cell Reports .
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
NF1 - одно из наиболее распространенных наследственных неврологических расстройств, которым страдает примерно каждый 3000 человек. Для него характерны опухоли, дефицит внимания и проблемы с обучением. У большинства людей с NF1 симптомы появляются в возрасте до 10 лет. Терапия нацелена на Ras, семейство белков, которые регулируют пролиферацию клеток. Ген NF1 кодирует нейрофибромин, очень большой белок с небольшим доменом, участвующий в регуляции Ras.
Неожиданно команда Пенна показала, что некоторые из поведенческих дефектов у мутантных рыб не связаны с аномальным Ras, но могут быть исправлены лекарствами, которые влияют на другой сигнальный путь, контролируемый небольшой молекулой цАМФ. Они использовали модель NF1 у рыбок данио, чтобы показать, что дефекты памяти, такие как воспроизведение выученной задачи, могут быть исправлены лекарствами, нацеленными на Ras, в то время как дефицит обучения корректируется путем модуляции пути цАМФ. В целом, результаты команды имеют значение для потенциального лечения людей с NF1.
«Теперь мы знаем, что дефекты обучения и памяти в NF1 различны и потенциально поддаются лекарственной терапии», - говорит соавтор исследования Джон Эпштейн, доктор медицины , заведующий кафедрой клеточной биологии и биологии развития. «Наши данные убедительно показывают, что дефекты памяти у мутантных рыб происходят из-за аномальной активности Ras, но на дефекты обучения совершенно не влияет модуляция этих путей. Скорее этот дефицит корректируется лекарствами, которые модулируют цАМФ ».
За последние 20 лет рыбки данио стали отличными моделями для изучения развития и болезней. Как и люди, рыбки данио являются позвоночными, и большинство генов, необходимых для нормального эмбрионального развития у рыбок данио, также присутствует у людей. При неправильной регуляции те же самые гены часто вызывают образование опухолей и метастатический рак.
Рыбки данио также стали идеальной моделью для изучения нейробиологии и поведения позвоночных. Фактически, соавтор Майкл Гранато, доктор философии , профессор клеточной биологии и биологии развития, разработал первые высокопроизводительные поведенческие тесты, которые измеряют обучение и память у рыб. Например, как объясняет Гранато, «нормальные рыбы пугаются изменений в уровне шума и освещенности, наклоняясь и отплывая от раздражающих раздражителей, и в конце концов привыкают, то есть привыкают к изменениям в их среде. Но мутанты рыб NF1 не могут привыкнуть. Однако после добавления цАМФ в воду они учатся и затем ведут себя как немутантные рыбы ».
