Apabila brek tekanan gagal
Ia ditemui sepuluh tahun yang lalu, dan kini terdapat pengetahuan baru tentang fungsinya: Protein SPRED2 melambatkan tindak balas tekanan hormon dalam badan. Masih belum jelas sama ada ia turut memainkan peranan dalam perkembangan penyakit.
SPRED2: Protein ini terdapat pada manusia dan mamalia lain. Penemunya termasuk saintis dari Universiti Würzburg dari kumpulan kerja Kai Schuh. Profesor meneliti fungsi apa yang dipenuhi oleh protein. Dia dan pelajar kedoktorannya Melanie Ullrich dan rakan sekerja lain dari Würzburg, Ulm dan Stockholm kini telah mendapat pandangan baharu dalam bidang ini, yang dilaporkan dalam Journal of Biological Chemistry.
Para saintis mendapat gambaran tentang fungsi protein menggunakan tikus yang kekurangan gen SPRED2 dan oleh itu tidak dapat menghasilkan protein. Haiwan itu menunjukkan tingkah laku yang luar biasa: Mereka minum dua kali lebih banyak daripada tikus biasa dan sering menggaru diri, contohnya di belakang telinga mereka.
Keadaan hormon yang tidak normal
Mengapa kelakuan tidak normal ini? Untuk menjelaskan ini, para penyelidik dari Institut Fisiologi di Universiti Würzburg menganalisis organisma haiwan dengan berhati-hati. Antara lain, mereka mendapati jumlah hormon tekanan kortison dan hormon aldosteron meningkat dengan ketara. Yang terakhir menyebabkan kepekatan garam dalam darah dan dengan itu tekanan darah meningkat. Akibat: Tikus minum lebih banyak air supaya dapat mengeluarkan garam yang berlebihan dengan lebih baik.
Pemeriksaan menunjukkan keabnormalan lanjut. Sinaps dalam otak mengeluarkan lebih banyak bahan utusan. Hormon CRH dan ACTH, yang dihasilkan dalam otak dan kelenjar pituitari, juga terlalu banyak: dua bahan utusan mengawal pengeluaran hormon kortison dan aldosteron dalam korteks adrenal dalam rantai isyarat.
SPRED2, protein brek
Kesimpulan penyelidik: Jika protein SPRED2 hilang dalam organisma, rantai isyarat hormon antara otak, kelenjar pituitari dan korteks adrenal diaktifkan terlalu kuat. Nampaknya protein mempunyai kesan brek pada sistem ini, yang diaktifkan oleh organisma apabila ia terpaksa menghadapi tekanan fizikal atau psikologi.
Tikus bebas SPRED2 disesuaikan secara hormon untuk tekanan berterusan. Itulah sebabnya para penyelidik mentafsirkan calar berterusan yang mereka perhatikan pada haiwan sebagai tingkah laku kompulsif yang disebabkan oleh tekanan. "Jumlah kortison yang meningkat membuatkan mereka berfikir bahawa mereka tertekan," kata Kai Schuh. Penyebab lain yang mungkin untuk menggaru, seperti diabetes, tidak dapat dibuktikan.
Penyakit yang disebabkan oleh SPRED2 yang rosak?
Tanpa SPRED2, terdapat lebihan hormon dengan terlalu banyak kortison dan aldosteron - yang menjadikannya logik untuk berfikir bahawa kerosakan gen ini mungkin ada kaitan dengan tekanan darah tinggi atau penyakit lain seperti kemurungan. Para saintis juga mempertimbangkan punca genetik untuk kedua-dua keadaan.
"Kami belum mengetahui sebarang penyakit pada manusia yang dikaitkan dengan SPRED2," kata Profesor Schuh. Tetapi itu boleh berubah, seperti yang ditunjukkan oleh contoh gen SPRED1 yang berkait rapat: baru-baru ini ahli genetik membuktikan buat kali pertama bahawa kecacatan pada gen ini adalah punca tunggal neurofibromatosis, pertumbuhan seperti tumor dalam tisu saraf.
Langkah penyelidik seterusnya
Para penyelidik Würzburg masih mempunyai banyak soalan untuk dijawab mengenai fungsi protein SPRED2. Bersama-sama dengan ahli neurofisiologi, mereka ingin menganalisis mengapa sinaps di otak terlalu aktif tanpa protein. Mereka juga mencari molekul dalam sel saraf yang berinteraksi dengan SPRED2.
Adakah tikus benar-benar menggaru diri mereka sendiri kerana hormon mereka membuatkan mereka berfikir bahawa mereka berada dalam situasi yang tertekan? Eksperimen tingkah laku, yang dijalankan dengan kerjasama Profesor Klaus-Peter Lesch dari Klinik Psikiatri, bertujuan untuk menjawab soalan ini. Para saintis juga ingin menguji haiwan "tertekan" dengan antidepresan biasa untuk melihat sama ada ia boleh mengurangkan gejala.
"Pengenalpastian protein berkaitan Sprouty dengan domain EVH-1 (SPRED) 2 sebagai pengawal selia negatif paksi Hypothalamic-Pituitary-Adrenal (HPA)", Melanie Ullrich, Karin Bundschu, Peter M. Benz, Marco Abesser, Ruth Freudinger, Tobias Fischer, Julia Ullrich, Thomas Renne, Ulrich Walter dan Kai Schuh, The Journal of Biological Chemistry, Vol. 286, Issue 11, 9477-9488, 18 Mac 2011, DOI 10.1074/jbc.M110.171306
Source: Munich [LMU]
