Себя как модель: поведение при судорогах и гиперактивность у зебрафиш с нокаутом napb для изучения аутизма и эпилепсии

Авторы и источник исследования

Данное исследование проведено в Неврологическом центре исследований Катарского биомедицинского института и опубликовано на платформе Sci Rep.

Обзор исследования

В данном исследовании мы описали высокую степень гиперактивности и поведения, напоминающего судороги, у зебрафиш с вырезанием гена N-этилмалеимид-чувствительного белка присоединения β (NAPB). Мы выявили, что мутации в данном гене связаны с аутизмом и эпилепсией.

Методы

Мы использовали технологию редактирования генов CRISPR-Cas9 для создания модели зебрафиш, где ген napb был отключен. Это позволило нам исследовать поведение и нейрофизиологические изменения, ассоциированные с этим фенотипом.

Объекты исследования

Зебрафиши (Danio rerio) были выбраны в качестве объекта исследования из-за их высокой генетической схожести с людьми и прозрачности организма, что облегчало наблюдение за путями нейропатологии.

Основные результаты

Результаты показали, что зебрафиш с нокаутом gена napb демонстрируют укороченные аксонные длины моторных нейронов и измененное локомоторное поведение, такое как увеличение пройденного расстояния и скорости плавания, что указывает на то, что эти изменения поведения эффективно имитируют человеческую эпилептидную фенотипичность.

Использование технологий MEA

С помощью многоэлектродной массива (MEA) мы могли неинвазивно отслеживать нейронную активность и гиперактивность в модели зебрафиш. Мы обнаружили явную гипервозбудимость в области мозга у зебрафиш с нокаутом napb.

Выводы

Разработанная модель NAPB зебрафиш может быть использована для изучения патофизиологических механизмов аутизма и эпилепсии, а также для отбора потенциальных терапевтических препаратов. Это открывает новые горизонты для более глубокого понимания связи между генетическими мутациями и неврологическими расстройствами.

Перспективы дальнейших исследований

Поскольку исследования продолжаются, наша работа устанавливает основу для будущих исследований целенаправленных терапий, которые могут помочь в лечении состояний, связанных с гиперактивностью и судорогами, и открывает двери для полноценного моделирования неврологических расстройств в зебрафиш.