Защитить мозг от шизофрении? Возможно! Небольшой пептид, который синтезируется из коллагена, сможет уберечь мозг от заболевания через формирование новых нейрональных синапсов, о чём гласит статья, опубликованная в Cell Biology. Исследование сможет привести к появлению принципиальнр новых типов лечения психических расстройств.
Кортикальные нейроны (красные) и формируемые ими синапсы: в отсутствии коллагена XIX слева и в его присутствии справа. Илл. из обсуждаемой статьи.
Коллаген входит в семейство белков внеклеточного матрикса и выполняет множество функций в головном мозге. Мутации в гене этого белка вызывают ряд неврологических заболеваний. До сих пор непонятно, как коллаген XIX помогает мозгу нормально функционировать, но известно, что потеря гена, кодирующего этот коллаген, связана с семейной формой шизофрении.
Группа учёных во главе с Майклом Фоксом и Цзяньминь Су (Jianmin Su) из Virginia Tech Carilion Research Institute изучила таинственную молекулу коллагена XIX. Они обнаружили, что у мышей, нокаутных по гену этого белка, проявляются симптомы, напоминающие шизофреноподобное расстройство: например, аномальную реакцию на испуг и повышенную восприимчивость к припадкам.
Заболевание ранее связывали с дефектами в определенном типе вставочных нейронов. Эти нервные клетки снижают активность нейронов в коре головного мозга, формируя тормозящие синапсы с телами других нейронов. И как раз именно эти тормозные синапсы пропадали у мышей, нокаутных по коллагену XIX.
Как и аналогичные типы коллагена, девятнадцатый может расщепиться под действием специального внеклеточного фермента — протеазы. И тут начинается самое интересное — обычный коллаген становится небольшим сигнальным пептидом, который называется матрикриптин. Ранее Цзяньминь Су и его коллеги обнаружили, что этого пептида вполне достаточно, чтобы замедлить образование ингибирующих синапсов в нейрональных культурах, полученных из коллаген XIX нокаутных мышей, за счет связывания и активации рецептора клеточной адгезии — интегрина α5β1.
Фокс и его коллеги хотят узнать чуть больше о том, как именно матрикриптин коллагена XIX способствует образованию синапсов.
«Мы также хотим выяснить, имеет ли пептид терапевтический потенциал для каких-либо заболеваний, которые приводят к неправильной работе корковых интернейронов», — говорит Фокс.
Collagen-derived matricryptins promote inhibitory nerve terminal formation in the developing neocortex” by Jianmin Su, Jiang Chen, Kumiko Lippold, Aboozar Monavarfeshani, Gabriela Lizana Carrillo, Rachel Jenkins, and Michael A. Fox in Journal of Cell Biology. Published online March 2016 doi:10.1083/jcb.201509085