Неправильная очистка клеток во время развития нервной системы может вызвать пожизненные поведенческие проблемы.

Неправильное удаление дефектных клеток мозга во время развития нервной системы может вызвать пожизненные поведенческие проблемы, предполагает новое исследование Медицинской школы Университета Вирджинии. Открытие также может иметь важные последствия для широкого спектра нейродегенеративных заболеваний, такие как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

Нейробиологи UVA обнаружили, что в развивающемся мозге происходит неожиданная форма очистки клеток. Если этот процесс идет не так, как надо - происходит слишком мало или слишком часто - это может вызвать необратимые изменения в проводке мозга. У лабораторных мышей это приводит к тревожному поведению, и это может играть роль в неврологических состояниях, таких как аутизм у людей.

<цитата>

Вы же не хотите, чтобы клетки [мозга] имели геномные компромиссы. Вам не нужна поврежденная ДНК. Так что это был бы нормальный механизм для исключения этих клеток из центральной нервной системы. Когда ущерб не распознан, клетки, у которых есть повреждения ДНК, живут в ЦНС [центральной нервной системе] и могут быть замечены по накоплению повреждений ДНК в головном мозге ».

Кэтрин Р. Ламмерт, Исследователь, UVA

Понимание развития мозга

Сотовый очиститель, замеченный исследователями, инфламмасома AIM2, был связан, прежде всего, с иммунным ответом организма на инфекции, но не был широко изучен в отношении мозга. Но там он играет решающую роль в обеспечении правильной сборки и правильного функционирования развивающегося мозга. Ламмерт обнаружил в сотрудничестве с главным исследователем Джоном Люкенсом, Кандидат наук.

«Нейроразвитие - очень сложный процесс, "сказал Ламмерт, аспирант, чьи специализированные навыки сыграли важную роль в открытии. «Эта форма гибели клеток на самом деле играет роль в удалении нежелательных клеток из мозга, чтобы создать здоровую ЦНС с правильными связями и нужным количеством клеток».

Более половины нейронов, созданных в процессе развития мозга, умирают, так что правильная очистка важна, отметил Люкенс, отдела неврологии UVA. "Считается, что слишком много или слишком мало лежит в основе всего, от аутизма до умственной отсталости - любого типа расстройства психического развития, " он сказал.

Например, атаксия - это состояние, при котором люди теряют контроль над своими движениями. "Есть вероятность, что этот путь может способствовать потере нейронов, наблюдаемой при атаксии, "сказал Люкенс, исследователь Центра иммунологии мозга и глии UVA (BIG). "С одной стороны, он вам нужен [очистка], но если у вас его слишком много, это может иметь негативные последствия, нравиться, потенциально, атаксия. Многие нейродегенеративные заболевания с ранним началом связаны с мутациями в белках восстановления повреждений ДНК, и этот путь также может быть задействован ».

Открытие произошло по счастливой случайности, результат наблюдения за поведением лабораторных мышей, когда исследователи исследовали черепно-мозговую травму. Но следование этому неожиданному руководству дало ученым лучшее понимание развития мозга. и это понимание может однажды дать новые методы лечения неврологических заболеваний.

Люкенс, член Центра иммунологии Картера UVA, предупредил, что до такого лечения, скорее всего, еще далеко, но он сказал, что терапия, основанная на открытии, может иметь широкое применение. «Попадание в этот путь в зрелом мозге, вероятно, обеспечит стратегию лечения любого нейродегенеративного заболевания, связанного с повреждением ДНК, - сказал он. - И это все главные факторы:болезнь Альцгеймера, Болезнь Паркинсона, ALS ".

Результаты опубликованы

Исследователи опубликовали свои выводы в престижном журнале Nature. Авторами исследования были Ламмерт, Элизабет Л. Фрост, Калли Э. Беллинджер, Эшли К. Болт, Селия А. Макки, Мэрайя Э. Хёрт, Мэтт Дж. Пэйсур, Ханна Э. Эннерфельт и Люкенс.

Исследование было поддержано Фондом Хартвелла; Грант Rettsyndrome.org 22349; Фонд семьи Оуэнсов; и грант 27515 Фонда исследований мозга и поведения. Ламмерт был поддержан грантом на докторскую подготовку Национального института общих медицинских наук Национального института здравоохранения и стипендией Вагнера.

• Аризонский союз геномиков COVID-19 изучит, как вирус может развиваться
• Ведущий микробиолог НАУ присоединяется к Союзу геномиков Аризоны по COVID-19