În mod normal, celulele nervoase numite neuroni suferă o perioadă intensă de extindere și ramificare a proiecțiilor neuronale la naștere. În acest timp, neuronii produc proteine ale genei numită molecula de adeziune celulară a sindromului Down, sau Dscam, la niveluri ridicate și, după această fază, creșterea și nivelul proteinelor scad.
Cu toate acestea, în creierul pacienților cu sindrom Down, epilepsie și alte tulburări neurologice, cantitatea de Dscam rămâne mare, dar nu se cunoaște impactul acelei cantități mari de Dscam asupra dezvoltării neuronilor.
Bing Ye, de la UM Institute of Life Sciences, a descoperit că în fructul Drosophila fly, cantitatea de proteine Dscam dintr-un neuron determină mărimea prin care un neuron își extinde proiecțiile înainte de a forma conexiuni cu alte celule nervoase., deci o supraproducție de proteine Dscam duce la umflături neuronale anormal de mari.
De asemenea, ați identificat două căi moleculare care converg pentru a regla abundența Dscam. Una, leucina kinasa dublă cu fermoar (DLK), care este implicată în regenerarea nervilor, promovează sinteza proteinelor Dscam, iar cealaltă, o proteină de retardare mentală X fragilă (FMRP), provocând sindromul X fragil atunci când Este defect, ceea ce suprima sinteza proteinei Dscam. Pe măsură ce oamenii împărtășesc aceste gene cu Drosophila, relația DLK-FMRP-Dscam prezintă o posibilă țintă pentru intervenția terapeutică, conform Ye.
Multe gene sunt implicate în tulburări neurologice, cum ar fi sindromul Down și este complex să știm cum defectele moleculare provoacă boala. "Din cauza importanței funcțiilor Dscam în dezvoltarea neuronilor, defectele sale sunt foarte probabil să fie un aspect al sindromului Down", a spus Ye, profesor asistent la Departamentul de Biologie celulară și Dezvoltare la Școala de Medicină al UM.
Următorul pas al acestui om de știință este testarea efectelor supraexpresiei Dscam la șoareci pentru a vedea cum se schimbă dezvoltarea sistemului nervos și comportamentul animalului. Sindromul Down apare la aproximativ unul din 830 de nou-născuți și aproximativ 250.000 de persoane din Statele Unite au afecțiunea, potrivit datelor Bibliotecii Naționale de Medicină Genetică.
