Od c-Fos do MMP-9 w kontroli plastyczności synaptycznej zdrowego i chorego umysłu, spojrzenie osobiste

Abstrakt

c-Fos jest składnikiem czynnika transkrypcyjnego AP-1. Trzy linie dowodów wspierają kluczową rolę c-Fos w uczeniu się i pamięci: (i) uczenie się pobudza jego ekspresję; (ii) blokowanie c-Fos upośledza, podczas gdy optogenetyczna aktywacja neuronów wyrażających c-Fos wspomaga uczenie się i pamięć; (iii) docelowe geny dla c-Fos/AP-1 w pobudzonych neuronach, kodują tkankowy inhibitor metaloproteaz-1 (TIMP-1) oraz metaloproteazę macierzową 9 (MMP-9), które to białka odgrywają kluczową rolę w plastyczności synaptycznej, leżącej u podstaw uczenia się i pamięci. TIMP-1 i MMP-9 tworzą działający zewnątrzkomórkowo układ enzymatyczny, aktywny miejscowo wokół synaps pobudzających i modulujący ich morfologię, skład biochemiczny oraz efektywność. Badania na zwierzętach sugerują zaangażowanie MMP-9 w różnych stanach neuropsychicznych, np. rozwoju padaczki, zaburzeniach ze spektrum autyzmu, rozwoju uzależnienia i depresji. U ludzi MMP-9 przyczynia się do padaczki, uzależnienia od alkoholu i kokainy, zespołu łamliwego chromosomu X, schizofrenii i zaburzeń afektywnych dwubiegunowych. Łącznie wszystkie te sytuacje można uznać za przykładowe dla zdrowego lub chorego umysłu.