Podłoże genetyczne zaburzeń neurorozwojowych
Mutacje genów o wysokiej penetracji odpowiadają jedynie za niewielką część patologii funkcji językowych. Pomimo tego stanowią one klucz do zrozumienia mechanizmów wspólnych dla tego rodzaju zaburzeń. Mutacje czynnika transkrypcyjnego białka Foxp2 (z ang. forkhead box p2) są przykładem genu bezpośrednio związanego z zaburzeniami mowy i języka. Osoby z tego rodzaju mutacjami doświadczają trudności z przyswajaniem sekwencji ruchów wykonywanych w obrębie twarzoczaszki, a także posiadają deficyty w zakresie używania języka mówionego i pisanego. Co ciekawe, nieprawidłowości w obrębie blisko spokrewnionego genu Foxp1 odnotowuje się u wielu pacjentów z zaburzeniami funkcji poznawczych, włączając w to niepełnosprawność intelektualną i choroby ze spektrum zaburzeń autystycznych. Badacze uczestniczący w finansowanym przez UE projekcie CORTICAL FOXP2 prześledzili rolę białek Foxp1 i Foxp2 w rozwoju i funkcjonowaniu neuronów korowych. Naukowcy wykorzystali nowo opracowany model myszy transgenicznych, u których usunięto gen Foxp1 w obszarze mózgu. Odkryto, że nieprawidłowa morfogeneza neuronalna komórek piramidowych w polu CA1 hipokampa u myszy transgenicznych korelowała ze zmniejszoną pobudliwością oraz zaburzeniem równowagi sygnałów pobudzających i hamujących w obrębie neuronów. Ponadto ablacja genu Foxp1 wiązała się z wystąpieniem szeregu różnych deficytów funkcji poznawczych i kompetencji społecznych. Na kolejnym etapie projektu zespół badawczy poddał analizie rolę genu Foxp2 w obszarze korowym, wykorzystując w tym celu mysz posiadającą mutację (R552H) identyczną z mutacją identyfikowaną w przypadku rodzinnych zaburzeń mowy i języka. Rezultaty badań wykazały, że neurony korowe ze wspomnianą mutacją genu Foxp2 wyróżniały się zmienioną pobudliwością i zmniejszoną ekspresją kanałów potasowych. Co więcej, zaobserwowano spadek częstotliwości postsynaptycznych prądów pobudzających. Przeprowadzone badanie dowiodło, że Foxp1 i Foxp2 odgrywają podobną rolę w zakresie kontroli morfologii i pobudliwości komórek nerwowych. W przypadku neuronów pozbawionych genu Foxp1 odnotowano wyższą amplitudę postsynaptycznych prądów pobudzających, natomiast przy mutacji R552H genu Foxp2 zaobserwowano zmniejszenie częstotliwości (lecz nie amplitudy) wspomnianych prądów. Podsumowując, projekt ten wykazał, że geny związane z zaburzeniami funkcji językowych wpływają na równowagę sygnałów pobudzających i hamujących w korze mózgowej, a ponadto kontrolują pobudliwość neuronów i długość dendrytów. Wiedza ta stanowi ważny krok w kierunku opracowania terapii molekularnych umożliwiających leczenie zaburzeń neurorozwojowych.
Słowa kluczowe
Zaburzenie neurorozwojowe, Foxp2, Foxp1, CORTICAL FOXP2, model mysi
