В новом исследовании ученые обнаружили причину болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона.
Наконец, одна из великих загадок нейробиологии может дать ответ: ученые из Медицинской школы Университета Вирджинии (University of Virginia School of Medicine) определили потенциальное объяснение таинственной гибели определенных клеток мозга, наблюдаемой при болезни Альцгеймера, Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваниях. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell Reports.
Результаты научной работы
В новом исследовании предполагается, что клетки мозга могут погибнуть из-за естественных изменений генов, которые до недавнего времени считались генетически идентичными. Так называемый «соматический мозаицизм» мог бы объяснить, почему нейроны в височной доле, например, первыми умирают при болезни Альцгеймера, и почему дофаминергические нейроны первыми умирают при болезни Паркинсона.
«Это был большой открытый вопрос в нейробиологии, в частности, при различных нейродегенеративных заболеваниях», – сказал нейробиолог Майкл Макконнелл (Michael McConnell), автор исследования. «Что это за избирательная уязвимость? Что лежит в ее основе? И теперь, когда мы работаем над этими вопросами, выдвигаются гипотезы о том, что в разных областях мозга могут быть различные вариации соматического мозаицизма у молодых людей”.
Самый неожиданный результат
Ученые обнаружили неожиданные изменения в генетической структуре отдельных клеток мозга. Это открытие может помочь объяснить не только природу шизофрении, но и депрессии, биполярного расстройства, аутизма и других заболеваний. Продолжая свои исследования, Макконнелл ожидал, что этот мозаицизм будет возрастать с возрастом – что мутации будут накапливаться со временем. То, что он и его сотрудники из Джонса Хопкинса (Johns Hopkins) обнаружили, является совершенно противоположным: у молодых людей больше всего соматического мозаицизма, а у пожилых людей меньше всего.
«Мы завершили создание атласа, который содержал нейроны 15 человек. Ни один из этих людей не страдал нейродегенеративным заболеванием», – сказал Макконнелл. «Нейроны варьировались в возрасте от 1 до 94 лет, и это показало идеальную корреляцию с возрастом».
Основываясь на результатах исследования, Макконнелл полагает, что нейроны со значительным генетическим изменением, известные как нейроны CNV, могут быть наиболее уязвимыми для гибели. И это может объяснить особую гибель специфических нейронов при различных нейродегенеративных заболеваниях. Например, у людей с наибольшим количеством нейронов CNV в височной доле может развиться болезнь Альцгеймера. Макконнелл сказал, что нужно больше работать, чтобы полностью понять, что происходит. До сих пор он рассматривал только нейроны в лобной коре головного мозга, и его исследования ограничены тем фактом, что нейроны могут быть исследованы только после смерти, поэтому прямые сравнения могут быть затруднены.
«Поскольку я сотрудничаю с Институтом Либера (Lieber Institute), и у них есть фантастический банк мозга, теперь я могу изучать лобную кору головного мозга человека для исследования шизофрении, и я могу визуализировать височную долю у тех же людей», – сказал Макконнелл. «Так что теперь я действительно могу начать более тщательно планировать исследование, создавая атлас различных областей мозга множества людей».
Это исследование может значительно улучшить наше понимание как нейродегенеративных заболеваний, так и снижения когнитивных способностей, которое нас одолевает с возрастом, что может привести к новым методам лечения.
“Что действительно интересно в мозаицизме, так это то, что он принципиально изменяет наши предположения о том, что такое природа, потому что мы всегда предполагали, что каждая клетка в любом конкретном человеке имеет один и тот же геном, ту же ДНК в каждой клетке”, – сказал Макконнелл.
Авторы другого исследования утверждают, что черепно-мозговая травма влияет на нейродегенеративные состояния.
