Експерименти на мишах показали, що збої в роботі білка SAP97 ведуть до аномальної активності в невеликій області гіпокампу, викликаючи порушення пам’яті, характерні для шизофренії.
Шизофренія – психічне захворювання, яке діагностовано у більш ніж 20 мільйонів людей у всьому світі. Його симптоми включають зниження емоційності, порушення пам’яті, деперсоналізацію і галюцинації. Природа і механізми розвитку цієї хвороби залишаються однією з найбільш заплутаних загадок мозку. Генетики ідентифікували десятки генів, які пов’язані з підвищеним ризиком розвитку шизофренії, але функції багатьох з них невідомі.
Один з цих генів кодує синапс – асоційований білок 97 (Synapse-Associated Protein 97, SAP97), і порушення в ньому корелюють з найпомітнішим збільшенням ризику хвороби – в 40 разів. Однак дотепер було неясно, як саме діє SAP97. Саме це вдалося з’ясувати команді Брюса Херрінга (Bruce Herring), професора Університету Південної Каліфорнії. Їх стаття опублікована в журналі Nature Communications.
Одна з гіпотез про природу шизофренії називається глутаматергічною, по одній з найважливіших сигнальних молекул головного мозку, глутамінової кислоти (глутамату). Припущення виникло у зв’язку з тим, що порушення роботи деяких рецепторів глутамату викликають подібні з шизофренією симптоми. На можливий зв’язок хвороби з дисфункцією глутаматергічною системи вказують і інші роботи. Частиною її є і білок SAP97.
Дотепер вченим ніяк не вдавалося помітити, які саме зміни в роботі глутаматергічної системи викликають порушення функції SAP97. Однак Брюс Херрінг і його колеги вирішили розглянути область мозку, яка досі не потрапляла в фокус таких досліджень, – зубчасту звивину гіпокампу. Вона вважається однією з ключових в роботі пам’яті, перш за все – контекстуальної епізодичної пам’яті, що накопичує хронологію особистих спогадів про подію і його обставин. Збої епізодичної пам’яті часто відзначаються у страждаючих на шизофренію.
Отримавши ГМ-лінію лабораторних мишей з непрацюючою копією гена SAP97, вчені виявили у них аномальну активність глутаматергічної системи саме в зубчастої звивині. Тварини демонстрували і порушення в роботі епізодичної пам’яті. Тому вчені припустили, що в нормі SAP97 повинен пригнічувати надлишкову глутаматну активність в гіпокампі, утримуючи її в певних рамках. Порушення в цьому механізмі можуть призводити до розвитку шизофренії. Щоб підтвердити цю гіпотезу, тепер вчені збираються перевірити, як позначаються на такій активності інші мутації, що підвищують ризик розвитку хвороби.