Исследователи обнаружили новый биологический механизм, который может объяснять, как запускаются некоторые клеточные нарушения при расстройствах аутистического спектра (РАС). Оказалось, что небольшой сигнальный молекулярный посредник — оксид азота — способен инициировать цепную реакцию, нарушающую работу важной системы контроля роста и активности клеток мозга.
Работу провели ученые Еврейского университета в Иерусалиме (Hebrew University of Jerusalem). Результаты исследования опубликованы в журнале «Molecular Psychiatry».
Как работает эта молекулярная цепочка
В центре исследования оказался оксид азота (NO) — небольшая молекула, которая обычно помогает нейронам передавать сигналы друг другу.
В нормальных условиях она:
- регулирует коммуникацию между клетками мозга
- помогает нейронным сетям адаптироваться
- участвует в поддержании баланса нервной системы.
Однако исследование показало, что при некоторых формах аутизма эта молекула может запускать биохимическую реакцию, которая нарушает клеточный баланс.
Роль белка TSC2
Ключевым элементом этой системы является белок TSC2.
Его функция — сдерживать активность сигнального пути mTOR, который регулирует:
- рост клеток
- синтез белков
- клеточный метаболизм.
В норме TSC2 действует как своего рода тормоз, не позволяющий системе mTOR становиться слишком активной.
Что происходит при аутизме
Исследователи обнаружили, что оксид азота может изменять структуру белка TSC2 через химический процесс, называемый S-нитрозилированием.
После такой модификации белок TSC2 начинает разрушаться.
Когда уровень TSC2 падает:
- его «тормозящий» эффект ослабевает
- активность пути mTOR резко возрастает.
Избыточная активность mTOR может нарушать:
- синтез белков в нейронах
- формирование нейронных связей
- нормальную работу клеток мозга.
Можно ли остановить эту реакцию
Учёные проверили, можно ли вмешаться в этот молекулярный процесс.
В экспериментах они:
- снизили выработку оксида азота в нейронах
- заблокировали химическую модификацию белка TSC2.
В обоих случаях наблюдалось:
- восстановление нормального уровня TSC2
- нормализация активности mTOR
- улучшение клеточных показателей, связанных с аутизмом.
Также исследователи создали модифицированную форму TSC2, устойчивую к воздействию оксида азота. Это также помогло предотвратить нарушения сигнального пути.
Данные из образцов пациентов
Чтобы подтвердить результаты, ученые изучили образцы тканей детей с аутизмом.
В исследование вошли:
- дети с мутациями гена SHANK3
- пациенты с идиопатическим аутизмом (без выявленной генетической причины).
Анализ показал ту же картину, что и в лабораторных моделях:
- пониженный уровень TSC2
- повышенную активность mTOR.
Это подтвердило, что обнаруженный механизм может действительно играть роль в развитии расстройства.
Почему это важно для науки
По словам руководителя исследования Хайтама Амаля (Haitham Amal) из Еврейского университета в Иерусалиме (Hebrew University of Jerusalem), аутизм имеет множество причин, и один механизм не может объяснить все случаи.
Однако понимание конкретных молекулярных цепочек помогает ученым:
- точнее изучать биологию аутизма
- искать новые терапевтические мишени
- разрабатывать более точные методы лечения.
Новые направления исследований
Авторы работы предполагают, что в будущем могут появиться препараты, способные:
- регулировать уровень оксида азота
- защищать белок TSC2
- стабилизировать сигнальный путь mTOR.
Такие подходы потенциально могут помочь восстановить клеточный баланс в мозге.
Заключение
Новое исследование впервые описало молекулярную цепочку оксид азота → TSC2 → mTOR, которая может играть важную роль в развитии некоторых форм аутизма.
Понимание этой биологической реакции помогает лучше объяснить, как клеточные сигналы выходят из-под контроля в мозге и открывает новые возможности для будущих исследований и терапии.
Подробнее о том, как ранняя терапия может изменить развитие детей с аутизмом, читайте в материале:
«Ранняя помощь помогает большинству неговорящих детей с аутизмом освоить речь» — крупное исследование показало, что примерно две трети неговорящих детей начинают использовать устную речь после программ раннего вмешательства
Источник
- Shashank Kumar Ojha, Maryam Kartawy, Wajeha Hamoudi, Manish Kumar Tripathi, Adi Aran, Haitham Amal. Nitric Oxide-Mediated S-Nitrosylation of TSC2 Drives mTOR dysregulation across Shank3 and Cntnap2 Models of Autism Spectrum Disorder. Molecular Psychiatry, 2026; DOI: 10.1038/s41380-026-03514-6