Исследователи из Венского медицинского университета обнаружили 15 мутаций в гене SLC6A1, которые могут вызывать расстройства аутистического спектра и эпилепсию. Результаты исследования опубликованы в журнале The FASEB Journal.
Ген SLC6A1 кодирует белок GAT-1, который отвечает за транспорт тормозного нейромедиатора ГАМК в клетках мозга. Этот белок играет ключевую роль в регуляции возбуждения в нервной системе.
“Если GAT-1 не функционирует или не попадает на поверхность клетки, где он должен работать, это может привести к серьезным неврологическим нарушениям”, — объяснили исследователи.
Ученые выяснили, что большинство из обнаруженных мутаций мешают правильному сворачиванию GAT-1. Вместо того чтобы выйти на поверхность клетки, белок “застревает” внутри — в эндоплазматическом ретикулуме. В результате он не может поглощать ГАМК, и тормозная активность в мозге нарушается.
Особое внимание команда уделила двум мутациям, обнаруженным при детской эпилепсии: G443D и G443V. При их наличии глицин в мозге заменяется на другие аминокислоты, что нарушает передачу тормозного сигнала в центральную нервную систему. Первая мутация позволяет части белка попасть на поверхность клетки, тогда как вторая полностью блокирует этот процесс. При этом ни одна из форм мутантного белка не может выполнять свою функцию.
Однако исследование показало, что определенные малые молекулы, помогающие белкам принимать правильную форму, могут частично восстановить функцию GAT-1. Так, глицерин улучшает активность при наличии мутации в G443D, а 4-фенилбутират оказался эффективным при G443V.
Опыты на плодовых мушках подтвердили эффективность подхода. У мух с аналогичными мутациями наблюдались судороги, особенно при тепловом стрессе. Однако при добавлении 4-фенилбутирата в рацион число приступов снизилось, а нарушенная локализация белка частично восстановилась.
“Результаты исследования открывают новые пути лечения эпилепсии и расстройств аутистического спектра у людей”, — заявили ученые.
Ранее ученые создали устройство для выявления редких генетических мутаций.