Un minuscolo frammento di codice genetico ha un impatto significativo sulle connessioni delle cellule cerebrali, offrendo spunti sui disturbi neurologici e sullo sviluppo del cervello.
I ricercatori dell'Institute for Basic Science (IBS) hanno scoperto che un piccolo segmento di codice genetico svolge un ruolo cruciale nel modo in cui le cellule cerebrali si connettono e comunicano. Questa scoperta potrebbe spiegare le origini di diverse condizioni neurologiche e psichiatriche, approfondendo la nostra comprensione del cablaggio cerebrale.
Lo studio, guidato dal direttore Kim Eunjoon presso l'IBS, si è concentrato sulla proteina PTPδ, essenziale per la formazione delle sinapsi, le connessioni che consentono alle cellule cerebrali di trasmettere segnali. Sebbene PTPδ sia stata collegata a disturbi come il disturbo dello spettro autistico (ASD) e l'ADHD, i ricercatori hanno esaminato un minuscolo segmento chiamato mini-esone B.
Il mini-esone B, lungo solo quattro amminoacidi, viene creato attraverso lo splicing alternativo, in cui le cellule includono o escludono frammenti genetici per alterare la struttura e la funzione delle proteine. I topi geneticamente modificati privi del mini-esone B avevano un basso tasso di sopravvivenza, evidenziandone l'importanza nello sviluppo precoce del cervello.
I topi con una copia del gene alterato sono sopravvissuti, ma hanno mostrato un comportamento simile all'ansia e una ridotta capacità di movimento. Le registrazioni cerebrali hanno rivelato uno squilibrio nell'attività sinaptica, un segno distintivo dei disturbi dello sviluppo neurologico e psichiatrico. I ricercatori hanno scoperto che il mini-esone B è necessario affinché PTPδ interagisca con un'altra proteina chiamata IL1RAP, interrompendo un percorso critico per la formazione di sinapsi eccitatorie.
Il direttore Eunjoon ha dichiarato: "Questo studio illustra come anche il più piccolo elemento genetico possa far pendere l'equilibrio dei circuiti neurali". Questa scoperta evidenzia l'importanza di studiare non solo i geni stessi, ma anche le minuscole variazioni nel modo in cui vengono assemblati.
Questa ricerca è rilevante data la crescente evidenza che le interruzioni nello splicing dei microesoni possono essere alla base di condizioni neuropsichiatriche. Queste intuizioni potrebbero informare lo sviluppo di terapie che mirano alla regolazione dello splicing o ripristinano il normale equilibrio sinaptico negli individui colpiti, offrendo speranza per il trattamento dei disturbi cerebrali.