Sinir sistemi, elektriksel sinyallerin hassas bir denge içinde iletilmesiyle çalışır. Bu dengenin merkezinde voltaj kapılı sodyum (Nav) kanalları yer alır. Ancak yoğun ve sürekli bir aktivite sırasında bu kanalların bir süre devre dışı kalması gerekir; aksi takdirde hücreler kontrolsüz biçimde ateşlenmeye, yani hipereksitabilite durumuna girebilir. Bilim insanları bu 'yavaş etkisizleşme' mekanizmasının kinetik özelliklerini uzun süredir bilse de bu süreci yöneten doğal düzenleyiciler belirsizliğini koruyordu.
eLife Sciences dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, bu boşluğu dolduruyor: PRRT2 (Prolin Açısından Zengin Transmembran Protein 2) adlı protein, Nav kanallarının yavaş etkisizleşme sürecini doğrudan düzenleyen fizyolojik bir modülatör olarak tanımlandı.
Araştırmacılar, PRRT2'nin Nav kanallarını daha hızlı etkisizleşme durumuna soktuğunu ve bu kanalların toparlanma süresini uzattığını gösterdi. Başka bir deyişle PRRT2, sinir hücrelerinin aşırı aktif hale gelmesine karşı bir tür 'fren mekanizması' işlevi görüyor. Bu etki hem laboratuvar koşullarında hem de canlı organizmalarda gözlemlendi; üstelik zebra balığından insana kadar uzanan geniş bir evrimsel yelpazede korunmuş durumda.
Fare korteksi üzerinde yapılan deneylerde ise PRRT2 eksikliğinin sonuçları çarpıcı biçimde ortaya çıktı. Bu proteinden yoksun farelerde, nöronların akson bölgelerindeki sodyum kanallarının yavaş etkisizleşme kapasitesi belirgin şekilde azaldı. Bunun sonucunda beyin, aşırı uyarılma koşullarında normal direnç gösteremedi; yani korteksin 'sakinleşme' kapasitesi zayıfladı.
PRRT2'nin Nav kanallarıyla hem hücre dışı ortamda hem de canlı dokuda doğrudan moleküler kompleksler oluşturduğu da doğrulandı. Bu bulgular, PRRT2'yi yalnızca bir yardımcı protein olarak değil, sodyum kanalı işlevinin merkezi bir düzenleyicisi olarak konumlandırıyor.
PRRT2 genindeki mutasyonların daha önce paroksismal kinesijenik diskinezi ve erken başlangıçlı epilepsi gibi nörolojik hastalıklarla ilişkilendirildiği biliniyordu. Bu yeni çalışma, söz konusu ilişkinin altında yatan mekanizmayı açıklamaya önemli bir katkı sunuyor ve gelecekte hedefli terapötik müdahaleler için umut verici bir zemin oluşturuyor.