A társas viselkedés Williams-szindrómára jellemző sajátosságainak hátterében a mielinizáció génmutáció okozta elégtelensége állhat.

A hiperszociabilitás a társaság intenzív keresésére és a fokozott empátiára utal, ami a Williams-szindróma egyik központi jellemzője. A Williams-szindróma egy genetikai rendellenesség, melyben a két hetes kromoszóma egyikének, egy nagyjából 25 gént hordozó darabja veszik el a génkészletből. A hiperszociabilitás mellett még jellegzetes az enyhe vagy súlyos értelmi fogyatékosság, ami elsősorban a téri-vizuális és motoros képességekben nyilvánul meg, illetve az érintettek között nagyon gyakoriak a szorongásos zavarok, mint például a fóbiák.

Egy nemzetközi kutatócsoport új kísérleteiben a Gtf2i nevű gén szerepét igyekeztek alaposabban megérteni a Williams-szindrómában. Ez a gén egyike annak a 25-nek, aminek egyik példánya kitörlődik a Williams-szindrómás személyeknél. A gén egy speciális fehérjét, egy transzkripciós faktort kódol (a transzkripciós faktorok egy általában sor további gén kifejeződését befolyásolják).

A gén hatására első körben a gén kiütésével, vagyis működésképtelenné tételével következtethetünk, azonban a Gtf2i kiütése már embrionális korban halálhoz vezet. A kutatók ezért csak az agy egyik  idegsejttípusában tették működésképtelenné a Gtf2i gént, így az állatok életben maradtak és megfigyelhető volt a viselkedésük. A génmanipulált egerek a társas viselkedést felmérő teszteken jelentősen több időt töltöttek „barátkozással”, mint a kontroll állatok, illetve a szorongást mérő teszteken is magasabb pontszámokat értek el, vagyis a Williams-szindrómára jellemző viselkedéses jelenségeket mutatták.

A kutatók ezek után azt próbálták felderíteni, hogy a Gtf2i kiütése milyen mechanizmusok révén éri el a viselkedésre gyakorolt hatását. A génmanipulált egerek agykérgi sejtjeinek génkifejeződését vizsgálva arra lettek figyelmesek a kutatók, hogy a mielinizációval kapcsolatos gének jelentős része a normálisnál alacsonyabb szinten volt jelen a mintákban. A mielin az idegsejtek nyúlványait borító anyag, ami növeli az ingerületvezetés sebességét. A mielinhüvelyeket a központi idegrendszerben az oligodendrogliák hozzák létre és a szövettani vizsgálatok szerint ezen sejtek száma, a mielinizált idegsejtnyúlványok számával és a mielinhüvelyek vastagságával együtt lecsökkent a kísérleti állatokban. A kutatók hasonló elváltozásokat találtak Williams-szindrómás emberek agyából származó metszetek vizsgálata során is.

Ezek alapján a következő kép kezdett el körvonalazódni: a Gtf2i gén hiánya az idegsejtekben egy sor olyan génexpressziós változást idéz elő, amik végül az oligodendrogliák számának és így a mielinhüvelyek mennyiségi jellemzőinek lecsökkenéséhez vezetnek, ami hiperszociabilitáshoz és fokozott szorongáshoz vezet. Az eddig felvázolt eredmények alapján azonban az is elképzelhető, hogy a mielinizáció zavara és a viselkedéses szinten megnyilvánuló sajátosságok egymástól független következményei a Gtf2i gén kiütésének, a kutatók ezért a klemasztin nevű szerhez fordultak. Ez egy antihisztamin, amiről nemrégiben derült ki, hogy fokozza az oligodendrogliák számát és a mielinhüvelyek vastagságát. Az anyag beadása részlegesen helyreállította mind a mielinizáció, mind a viselkedés rendellenességeit a génmanipulált kísérleti állatokban, vagyis valóban lehet ok-okozati kapcsolat a két jelenség között. A mielinizáció elégtelensége feltehetőleg az ingerületvezetés sebességét csökkenti és a kutatók ezt a feltevést is alátámasztották, ráadásul azt is kimutatták, hogy a vezetési sebességet fokozó vegyület beadása szintén javulást idéz elő a kísérleti állatok viselkedésében.

A kutatók kísérleteikkel tehát alaposan alátámasztották a következő elképzelést: a Williams-szindrómában is érintett gén, a Gtf2i kiütése egerek agyi idegsejtjeiből a mielinizáció elégtelenségét okozza, ami az ingerületvezetés lelassítása révén hiperszociabilitáshoz vezet. A következő nagy kérdések, hogy konkrétan milyen agyi hálózatok működése és hogyan változik meg az ingerületvezetés lassulása végett, illetve, hogy a kutatásban alkalmazott szereknek lehet-e terápiás haszna a Williams-szindróma kezelésében.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2019/31. számában jelent meg.