Ген PTEN кодирует белок, который подавляет опухоли, а также влияет на связи между нейронами. Мутации этого гена связаны не только с доброкачественными опухолями и несколькими видами рака, но также и с аутизмом и макроцефалией (необычно крупный размер головы в результате пропорционального увеличения всего мозга).
Команда ученых оценила уровень нескольких белков в крови наряду с IQ и другими факторами, связанными с психическими функциями, у 25 детей с аутизмом и 16 нейротипиков с мутациями PTEN и макроцефалией. Всем было в среднем 9 лет. Исследователи также протестировали 20 участников около 14 лет с аутизмом, макроцефалией и без мутаций PTEN.
Исследователи обнаружили, что уровень белка PTEN в крови отражался на показателях ментальной функции. Например, хотя дети с мутациями PTEN, как правило, имели самый низкий уровень белка PTEN, те, у кого был высокий уровень этого белка, имели более низкие показатели IQ, рабочей памяти, способности к языку и других когнитивных навыков.
«Это удивило меня — я ожидала, что чем ниже будет уровень PTEN, тем хуже будут показатели IQ», — говорит Худа Зогби, профессор кафедры молекулярной генетики и генетики человека в медицинском колледже Бейлора (Хьюстон, Техас), не принимавшая участие в исследовании.
Руководитель исследования Томас Фрейзер, профессор психологии в Университете Джона Кэрролла (Юниверсити-Хайтс, Огайо) и его коллеги полагают, что участники исследования с повышенными уровнями PTEN могут иметь белок в больших количествах, но его версии имеют отклонения от нормы.
«Если они имеют более высокий уровень белка в крови, но он не выполняет определенные функции, то это может быть хуже, чем недостаток копий гена, кодирующего этот белок», — говорит Зогби.
«Более высокие уровни двух молекул, связанных с PTEуN — АКТ протеинкиназы и ингибитора фермента p27 — также коррелируют с лучшей ментальной функцией. Оба белка могут помочь модифицировать эффекты мутаций PTEN, что могло бы объяснить почему мутации PTEN могут иметь разнообразные эффекты на поведение и когнитивные навыки», — говорит Фрейзер.
Кроме того, дети с аутизмом, мутациями PTEN и макроцефалией имели отличные от нормы уровни двух других протеинов: пониженный уровень митохондриальной супероксиддисмутазы (MnSOD), которая катализирует реакции в митохондриях, и повышенный уровень рибосомного белка P-S6, который участвует в регуляции метаболизма. Исследование показывает, что поиск этого паттерна может способствовать ранней диагностике аутизма.
Фрейзер и его команда планируют со временем набрать большее количество участников, для верификации данных о том, какие белки играют важную роль в аутизме и могут быть маркерами для ранней диагностики аутизма.
Cross-level analysis of molecular and neurobehavioral function in a prospective series of patients with germline heterozygous PTEN mutations with and without autism. Molecular Autism. doi.org/10.1186/s13229-020-00406-6
Spectrum News. Proteins linked to top autism gene might aid early diagnosis
