Установлено, что врождённое нарушение синтеза клеточного белка бета-катенина
провоцирует серьёзное ухудшение психической деятельности.
Для успешной адаптации любого организма к постоянно меняющимся условиям
окружающей среды необходимо полноценное функционирование его нервной системы, и,
в первую очередь, отделов, отвечающих за психоэмоциональную сферу. Именно они
обеспечивают адекватное поведение человека и животных в природных и социальных
обстоятельствах. Непрерывное совершенствование познавательных и психических
процессов высшей нервной деятельности осуществляется двумя направлениями —
эмпирическим и теоретическим. Эмпирический путь связан с получением опыта в
повседневной жизни при непосредственном контакте с окружающей
действительностью; теоретический - базируется на процессе обучения, то есть
зависит от усвоения, прежде всего, чужого опыта и знаний. Если один или оба эти
механизмы не реализуются в полном объёме, то происходят серьёзные нарушения
познавательной функции головного мозга, то есть развиваются расстройства высшей
нервной деятельности и формируются психические заболевания.
Большое значение для работы мозга имеют процессы формирования долговременной
памяти. Они очень сложны и полностью не изучены, однако хорошо известно, что
они зависят от количества связей (синапсов) между нейронами и от их
качественных характеристик. Любые нарушения этих структур крайне отрицательно
сказываются на работе нервных клеток, причём последствия подобных изменений,
как правило, сохраняются на протяжении длительного периода и плохо поддаются
лечению. Они могут быть как приобретёнными в результате токсичного,
химического, микробного воздействия на ткань головного мозга, так и
врождёнными, то есть обусловленными мутационными процессами в
генетическом аппарате.
Недавно было установлено, что для полноценной работы межнейронных синапсов
необходим специфический белок бета-катенин. Его молекулы соединены с иными
клеточными белками (кадгерином и др.) и структурами цитоскелета, что позволяет
клеткам не только определять характеристики контактирующих с ними веществ и
реагировать соответствующими изменениями метаболизма, но и осуществлять
эффективный контакт с окружающими их другими клетками и межклеточным матриксом.
За синтез бета-катенина в клетках отвечает особый ген, условно обозначаемый
CTNNB1. При нарушении его работы в тканях могут наблюдаться различные
патологические изменения, например опухолевые процессы [1].
Большой группой учёных из Италии, Великобритании и Нидерландов под
руководством Valter Tucci [2] было проведено сложное исследование, направленное
на установление корреляции между особенностями структуры молекулы клеточного
белка бета-катенина и расстройством деятельности головного мозга. Для этого
изучались изменения генотипа у ряда пациентов с психическими отклонениями;
параллельно у лабораторных животных путём воздействия на генетический аппарат
были получены мутации в гене CTNNB1, после чего тщательно анализировались их
последствия.
В результате проведенного исследования было доказано, что бета-катенин
важен не только для работы нейронов головного мозга, но и для полноценного
контакта между ними (в частности, для нормальной деятельности синапсов), а
также для стабилизации механизмов формирования долговременной памяти и
познавательных свойств мозга. Мутации в гене CTNNB1 нарушают не только
синтез молекул бета-катенина, но и ослабляют его связи с другими белками,
отчего ухудшаются структурно-функциональные параметры нервной системы в период
её развития. Из-за этого возникают врождённые расстройства интеллекта по типу
аутизма, прогрессирующей мышечной недостаточности нижних конечностей, гипотонии
и иных серьёзных морфологических, поведенческих и физиологических аномалий, как
у человека, так и у животных.
Таким образом, доказано, что врождённое нарушение функционирования гена
CTNNB1, отвечающего за синтез уникального клеточного белка бета-катенина,
приводит к ухудшению высшей нервной деятельности, резкому снижению
познавательных свойств головного мозга и появлению психических расстройств.
Понимание этих механизмов имеет значение для разработки принципов профилактики
и методов лечения данной патологии.
[1] BMC Genomics. 15:74 (2014)
