Wiederherstellung der protein-Homöostase verbessert das Gedächtnis-Defizite bei Down-Syndrom-Modell

Down-Syndrom ist die häufigste genetische Ursache von geistiger Behinderung, und es gibt derzeit keine wirksame Behandlung. Gedächtnisstörungen sind ein Markenzeichen dieser Bedingung und eine Studie, veröffentlicht heute in der Fachzeitschrift Science berichtet, dass die Mängel in konservierten stress Weg genannt der ‚integrated stress response‘ oder ISR, könnte erklären, die kognitive Defizite in einem Mausmodell des Down-Syndrom.

Die Autoren fanden heraus, dass die ISR wird aktiviert im Gehirn von Maus-Modell, dass rekapituliert die kognitiven Defizite des menschlichen Syndroms und auch in post-mortem human brain Proben von Patienten. Noch wichtiger ist, die Hemmung der ISR, entweder durch genetische oder pharmakologische Mittel, Umgekehrt Gedächtnis-Defizite bei den Mäusen. Die Ergebnisse unterstützen die Durchführung von zukünftigen Studien zu erforschen, die Möglichkeit, dass die Modulation der ISR könnte helfen, behandeln Down-Syndrom und anderen Erkrankungen, die aus Störungen in diesem Netzwerk.

„In der aktuellen Studie untersuchten wir die Rolle der protein-Homöostase-Netzwerke spielen in Down-Syndrom,“ sagte entsprechenden Autor Dr. Mauro Costa-Mattioli, professor der Neurowissenschaft und der Cullen-Stiftung Stiftungsprofessur an der Baylor College of Medicine. „Ein Rückgang der protein-Homöostase-Netzwerke ist eng verknüpft mit verschiedenen neurologischen Erkrankungen, vor vorzeitiger Hautalterung zu neurodegenerativen Erkrankungen, aber wenig bekannt über seine Rolle in der Down-Syndrom.“

Die Forscher entdeckten zuerst, dass die Preise der Proteinsynthese reduziert wurden in den Gehirnen von Down-Syndrom-Mäusen und in menschlichen Zellen isoliert von Einzelpersonen mit dem Syndrom. Sie fanden auch, dass die Aktivierung des ISR, evolutionär-Netzwerk, das reguliert die protein-Homöostase durch die Regulation der protein-Synthese erklären könnte, die protein-Synthese Defizite im Zusammenhang mit Down-Syndrom.

Motiviert durch diese ermutigenden Ergebnisse, Costa-Mattioli und seine Kollegen untersucht, ob die Aktivierung des ISR vermittelt das Langzeitgedächtnis Defizite in der Down-Syndrom-Mäusen. Um diese Frage zu beantworten, verwendeten Sie vier unabhängige genetische und pharmakologische Manipulationen zu korrigieren, die ISR in der Down-Syndrom-Modell der Maus.

„Down-Syndrom-Mäuse haben Probleme mit dem Langzeitgedächtnis,“ sagte ersten Autor Dr. Ping Jun Zhu, assistant professor für Neurologie und leitender Ermittler in der Costa-Mattioli-Gruppe. „In einer Reihe von Experimenten, die wir ausgebildet Down-Syndrom und Kontrolle der Maus in eine neue Aufgabe. Down-Syndrom-Mäusen nicht lernen, die Aufgabenstellung sowie Kontrolle der Maus. Allerdings, wenn wir genetisch oder pharmakologisch gehemmt die ISR, die Tiere waren in der Lage zu lernen, fast so gut wie die Kontrolle der Maus.“

Die Forscher Maßen die Stärke der synaptischen verbindungen in der Down-Syndrom-Mäusen und gefunden, dass die verbindungen waren nicht so stark wie diejenigen in der Steuerelement-Mäuse. Aber die Hemmung der ISR in der Down-Syndrom-Mäusen war in der Lage, Umgekehrt den Defiziten der synaptischen Funktion.

Auf der zellulären Ebene, die synaptische Plastizität—die Fähigkeit zur Bildung von neuronalen verbindungen—wird geglaubt, um einen zentralen Mechanismus, der erklären könnte, wie Erinnerungen gebildet werden, daher sind diese Ergebnisse stützen die Forscher die Hypothese, dass die Aktivierung der ISR-Netzwerk vermittelt die Gedächtnisstörungen im Zusammenhang mit Down-Syndrom.