Studie zeigt, dass lernen und Gedächtnis Mängel sind reversibel in Zebrafisch-Modell von Neurofibromatose, eine genetische Krankheit

Mit einem Zebrafisch-Modell eines menschlichen genetischen Krankheit namens Neurofibromatose (NF1), ein team von der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania hat herausgefunden, dass das lernen und Speicher-Komponenten der Erkrankung sind unterschiedliche Funktionen, die müssen wahrscheinlich verschiedene Behandlungsansätze. Sie veröffentlichten Ihre Ergebnisse diesen Monat in Cell Reports.

NF1 ist eine der häufigsten vererbten neurologischen Erkrankungen betreffen etwa einer von 3.000 Menschen. Es ist gekennzeichnet durch Tumoren, die aufmerksamkeitsdefizite und Lernschwierigkeiten. Die meisten Menschen mit NF1 haben Symptome vor dem Alter von 10. Therapien Ziel-Ras, einem protein-Familie, die Führer der Zellproliferation. Das NF1-gen kodiert neurofibromin, ein sehr großes protein mit einer kleinen Domäne in Ras-regulation.

Unerwartet, das Penn-team zeigte, dass einige der Verhaltens-defekte in der Mutante Fisch nicht mit anormaler Ras, kann aber behoben werden, indem Sie Drogen, die sich auf einem anderen Signalweg gesteuert durch das kleine Molekül cAMP. Sie verwendet die Zebrafisch-Modell von NF1 zu zeigen, dass der Speicher Fehler wie der Rückruf von einer Aufgabe gelernt – kann korrigiert werden, durch Medikamente, die Ziel-Ras, während das lernen, die Defizite korrigiert werden, durch die modulation des cAMP-signalweges. Insgesamt das team die Ergebnisse haben Implikationen für mögliche Therapien in den Leuten mit NF1.

„Wir wissen nun, dass lernen und Gedächtnis Mängel in der NF1 sind unterschiedliche und potentiell offen für medikamentöse Therapie“, sagt co-senior-Autor Jon Epstein, MD, Stuhl der Abteilung der Zelle und Entwicklungsbiologie. „Unsere Daten überzeugend zeigen, dass der Speicher defekte in der Mutante Fische sind aufgrund anormaler Ras-Aktivität, aber lernen Mängel sind vollkommen unabhängig von der modulation dieser Signalwege. Eher diese Defizite korrigiert werden, mit Medikamenten, modulieren cAMP.“

In den letzten 20 Jahren, Zebrafisch haben sich tolle Modelle zum Studium von Entwicklung und Krankheit. Wie Menschen, zebrafische sind wirbeltiere, und die meisten der Gene, die notwendig für die normale Embryonalentwicklung im Zebrafisch sind auch in den Menschen. Wenn Sie falsch reguliert, diese gleichen Gene, die Häufig die Ursache für die Tumorbildung und metastatischen Krebserkrankungen.

Zebrafisch haben auch ein ideales Modell zum Studium von Wirbeltieren, Neurowissenschaften und Verhalten. In der Tat, co-senior-Autor Michael Granato, PhD, professor für Zell-und Entwicklungsbiologie, entwickelte das erste high-throughput-Verhaltens-Tests, die Messen, lernen und Gedächtnis in Fisch. Zum Beispiel Granato erklärt: „normale Fische erschrecken, mit Veränderungen in der Lärm-und Licht-Ebene durch biegen und schwimmen Weg von der lästigen Reize und irgendwann habituate,, die verwendet werden, um den Wechsel in Ihrer Umgebung. Aber, NF1 Fisch-Mutanten fehl habituate. Jedoch, nach hinzufügen der Lager zu, Ihr Wasser, die Sie tun, zu lernen, und dann sich Verhalten wie die nicht-mutierten Fisch.“

Dies zeigt eindeutig, dass lernen Defizite in der NF1 Mutanten-Fisch korrigiert werden, indem Sie verschiedene Stoffe für die Erhöhung der cAMP-Signalisierung. „Unsere Daten zeigen auch, dass lernen und Gedächtnis Mängel sind reversibel mit der akuten pharmakologischen Behandlungen und sind daher nicht fest verdrahtet, wie erwartet werden könnte für einen defekt in der Entwicklung von Nerven,“ sagt Epstein. „Dies bietet große Hoffnung für eine therapeutische intervention für die NF1-Patienten.“

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