Корените на психичните и невродегенеративни разстройства се откриват във формирането на мозъчните клетки на плода

Произходът на някои невропсихиатрични разстройства, като аутизъм, биполярно разстройство или депресия, както и на някои невродегенеративни заболявания, като Алцхаймер и Паркинсон, може да се крие много рано в развитието на мозъка на плода. Тоест, по-рано, отколкото се смяташе досега, според проучване на Института за изследвания към болница „Дел Мар“ и Йейлския университет, публикувано в списанието Nature Communications.

Работата е фокусирана „върху откриването на произхода на психичните заболявания в най-ранните етапи на феталното развитие, особено в мозъчните стволови клетки“, обяснява д-р Габриел Сантпере, изследовател в програмата „Мигел Сервет“ и координатор на изследователската група по неврогеномика в програмата по биомедицинска информатика на болница „Istituto Investigaciones Hospital del Mar“, съвместна група с университета „Помпеу Фабра“.

За да направят това, те са използвали списък от почти 3000 гена, свързани с невропсихиатрични заболявания, невродегенеративни патологии и кортикални малформации, и са моделирали ефекта от промяната им върху клетките, участващи в развитието на мозъка. Резултатите показват, че много от тези гени вече функционират в ранен етап от развитието на плода в стволови клетки - прекурсорите, които оформят мозъка, създавайки неврони и структурите, които ги поддържат.

Постигането на това не беше лесна задача. Този етап от развитието на мозъка е много труден за изучаване. Поради тази причина изследователите обединиха богатство от данни от човешки и миши мозъци, както и данни от in vitro клетъчни модели.

Както отбелязва д-р Никола Микали, асоцииран изследовател в лабораторията на д-р Паско Ракич в Йейл и съ-ръководител на изследването, „Учените обикновено изучават гени за психични заболявания при възрастни, но в тази работа открихме, че много от тези гени вече са активни в началото на развитието на мозъка на плода и че промените в тях могат да повлияят на развитието на мозъка и да допринесат за психични разстройства по-късно в живота.“

Проучването моделира специфични регулаторни мрежи за всеки клетъчен тип, участващ в развитието на мозъка, за да види как активирането или деактивирането на анализираните гени, свързани с различни мозъчни заболявания, влияе върху прогениторните клетки на различни етапи. Това им позволи да наблюдават значението на всеки ген в развитието на разстройства, които причиняват различни заболявания. Списъкът варира от микроцефалия и хидроцефалия до аутизъм, депресия, биполярно разстройство, анорексия или шизофрения, а също така включва болестта на Алцхаймер и Паркинсон.

Установено е, че всички тези патологии включват гени, участващи в най-ранните фази на развитието на мозъка, когато нервните стволови клетки са активни. „Ние обхващаме широк спектър от заболявания, от които мозъкът може да страда, и изучаваме как гените, участващи в тези състояния, се държат в нервните стволови клетки“, добавя Джоел Мато-Бланко, изследовател в Института за изследвания в болница „Дел Мар“.

В същото време той посочва, че работата „идентифицира времевите прозорци и типовете клетки, в които действието на тези гени е най-значимо, като посочва кога и къде да се насочи функцията на тези гени“.

Наличието на тази информация „е полезно за разбирането на произхода на заболяванията, които засягат мозъчната кора, т.е. как генетичните промени се трансформират в тези патологии“, казва д-р Сантпере.

Разбирането на тези механизми и ролята на всеки ген във всяко заболяване може да помогне за разработването на целенасочени терапии, насочени към тях, откривайки възможности за генна терапия и персонализирано лечение.