Згідно з новим дослідженням тисяч посмертних зразків мозку, гени, що беруть участь у функціонуванні імунної системи, мають атипові патерни експресії в мозку людей з певними неврологічними та психічними розладами, включаючи аутизм.
З 1275 досліджених імунних генів 765 (60%) мали підвищену або знижену експресію в мозку дорослих з одним із шести розладів: аутизмом, шизофренією, біполярним розладом, депресією, хворобою Альцгеймера або хворобою Паркінсона. Ці патерни експресії варіюються від випадку до випадку, що свідчить про те, що кожен з них має унікальні «підписи», — сказав провідний дослідник Чуньюй Лю, професор психіатрії та поведінкових наук у Північному державному медичному університеті в Сіракузах, штат Нью-Йорк.
За словами Лю, експресія імунних генів може служити маркером запалення. Така імунна активація, особливо внутрішньоутробно, пов'язана з аутизмом, хоча механізм, за допомогою якого це відбувається, незрозумілий.
«У мене склалося враження, що імунна система відіграє значну роль у захворюваннях мозку», — сказав Лю. «Він грає важливу роль».
Крістофер Коу, почесний професор біологічної психології в Університеті Вісконсин-Медісон, який не брав участі в дослідженні, сказав, що з дослідження неможливо зрозуміти, чи відіграє імунна активація певну роль у виникненні будь-якого захворювання, чи в самому захворюванні. Це призвело до змін в імунній активації.
Лю та його команда проаналізували рівні експресії 1275 імунних генів у 2467 посмертних зразках мозку, включаючи 103 особи з аутизмом та 1178 осіб контрольної групи. Дані були отримані з двох баз даних транскриптомів, ArrayExpress та Gene Expression Omnibus, а також з інших раніше опублікованих досліджень.
Середній рівень експресії 275 генів у мозку пацієнтів з аутизмом відрізняється від рівня в контрольній групі; у мозку пацієнтів з хворобою Альцгеймера виявлено 638 ​​диференційно експресованих генів, далі йдуть шизофренія (220), хвороба Паркінсона (97), біполярний розлад (58) та депресія (27).
Рівні експресії були більш мінливими у чоловіків з аутизмом, ніж у жінок з аутизмом, а мозок жінок з депресією відрізнявся більше, ніж у чоловіків з депресією. Решта чотири стани не показали гендерних відмінностей.
Моделі експресії, пов'язані з аутизмом, більше нагадують неврологічні розлади, такі як хвороба Альцгеймера та Паркінсона, ніж інші психічні розлади. За визначенням, неврологічні розлади повинні мати відомі фізичні особливості мозку, такі як характерна втрата дофамінергічних нейронів при хворобі Паркінсона. Дослідникам ще належить визначити цю особливість аутизму.
«Ця [схожість] лише дає нам додатковий напрямок, який нам потрібно дослідити», — сказав Лю. «Можливо, одного дня ми краще зрозуміємо патологію».
Два гени, CRH та TAC1, найчастіше змінювалися при цих захворюваннях: CRH був знижений при всіх захворюваннях, окрім хвороби Паркінсона, а TAC1 був знижений при всіх захворюваннях, окрім депресії. Обидва гени впливають на активацію мікроглії, імунних клітин мозку.
Коу сказав, що атипова активація мікроглії може «порушувати нормальний нейрогенез і синаптогенез», аналогічно порушуючи нейрональну активність за різних умов.
Дослідження посмертної тканини мозку, проведене у 2018 році, показало, що гени, пов'язані з астроцитами та синаптичною функцією, однаково експресуються у людей з аутизмом, шизофренією або біполярним розладом. Але дослідження виявило, що гени мікроглії надмірно експресувалися лише у пацієнтів з аутизмом.
Люди з більшою активацією імунних генів можуть мати «нейрозапальне захворювання», – сказав Майкл Бенрос, керівник дослідження та професор біологічної та прецизійної психіатрії в Копенгагенському університеті в Данії, який не брав участі в роботі.
«Можливо, було б цікаво спробувати визначити ці потенційні підгрупи та запропонувати їм більш специфічне лікування», – сказав Бенрот.
Дослідження показало, що більшість змін експресії, що спостерігаються у зразках тканини мозку, не були присутні в наборах даних про патерни експресії генів у зразках крові людей з тим самим захворюванням. «Дещо несподіване» відкриття показує важливість вивчення організації мозку, сказала Синтія Шуманн, професор психіатрії та поведінкових наук Інституту MIND при Каліфорнійському університеті в Девісі, яка не брала участі в дослідженні.
Лю та його команда створюють клітинні моделі, щоб краще зрозуміти, чи є запалення фактором, що сприяє розвитку захворювань мозку.
Цю статтю було вперше опубліковано на Spectrum, провідному новинному веб-сайті з досліджень аутизму. Цитування цієї статті: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407