Изучение мини-мозга, созданного из клеток пациентов с аутизмом, позволило выявить сопряженные с расстройством аномалии в развитии нейронов - Гранит науки - 2015-08-12

Американский клеточный биолог Флора Ваккарино (Flora Vaccarino) с коллегами по медицинскому факультету Йельского университета (Yale School of Medicine) опубликовала в последнем номере журнала Cell (July 16, 2015) статью, в которой высказывается предположение о связи расстройств аутистического спектра, помимо прочего, с повышенной продукцией нейронов, которые называются тормозными. Эксперт издания The Scientist Элисон Муотри (Alysson Muotri) из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego) обращает внимание на то, что авторы имели дело с идиопатическим аутизмом, это означает, что генетические причины расстройства в каждом изученном случае различны. Расстройства аутистического спектра – это комплекс нарушений развития нервной системы, характеризующихся дефицитом социального взаимодействия и общения, ограниченными интересами и повторяющимися действиями человека, а иногда и когнитивными проблемами. При изучении семейных случаев аутизма были выявлены некоторые гены, обусловливающие риск развития расстройства, но в основном оно имеет идиопатический характер, то есть развивается самостоятельно и по непонятным причинам.

Для изучения природы аутизма авторы публикации обратились к методу перепрограммирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC), который позволяет превращать взрослые клетки - в данном случае клетки кожи - в подобие эмбриональных клеток, направляемых затем по тому или иному специфическому пути развития. Клетки четырех подростков с расстройствами аутистического спектра, а также их здоровых отцов перепрограммировали этим методом с образованием небольших клеточных агрегатов, обладающих свойствами теленцефалона – зародышевой структуры, которая дает начало основной части переднего мозга, включая кору. Полученные восемь органоидов-мини-мозгов были одинаковы по форме и электрической активности, однако мини-мозг от пациентов с аутизмом отличался повышенной активностью генов, связанных с развитием нейронов и образованием межнейронных синапсов. Авторы также измеряли скорость деления клеток органоида по мере его роста и обнаружили, что на ранних стадиях развития «клетки пациентов делятся быстрее, чем клетки их отцов», но не все клетки, а только тормозные нейроны, тогда как скорость деления возбуждающих нейронов остается неизменной. Как это может быть связано с развитием расстройства, неясно, по версии Ваккарино, избыток тормозных нейронов на ранних стадиях развития может влиять на образование межнейронных связей. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».