Гените, участващи във функционирането на имунната система, имат атипични модели на експресия в мозъците на хора с определени неврологични и психиатрични разстройства, включително аутизъм, според ново проучване на хиляди мозъчни проби след смъртта.
От изследваните 1275 имунни гена, 765 (60%) са били свръхекспресирани или намалено експресирани в мозъците на възрастни с едно от шест разстройства: аутизъм, шизофрения, биполярно разстройство, депресия, болест на Алцхаймер или болест на Паркинсон. Тези модели на експресия варират от случай на случай, което предполага, че всеки един има уникални „подписи“, каза водещият изследовател Чуню Лиу, професор по психиатрия и поведенчески науки в Северния държавен медицински университет в Сиракюз, Ню Йорк.
Според Лиу, експресията на имунни гени може да служи като маркер за възпаление. Тази имунна активация, особено in utero, е свързана с аутизъм, въпреки че механизмът, по който се случва, е неясен.
„Впечатлението ми е, че имунната система играе важна роля при мозъчните заболявания“, каза Лиу. „Той е важен играч.“
Кристофър Коу, почетен професор по биологична психология в Университета на Уисконсин-Мадисън, който не е участвал в проучването, заяви, че не е възможно от проучването да се разбере дали имунната активация играе роля в причиняването на някое заболяване или самото заболяване. Това е довело до промени в имунната активация.
Лиу и неговият екип анализираха нивата на експресия на 1275 имунни гена в 2467 мозъчни проби след смъртта, включително 103 души с аутизъм и 1178 контролни индивиди. Данните са получени от две транскриптомни бази данни, ArrayExpress и Gene Expression Omnibus, както и от други публикувани по-рано проучвания.
Средното ниво на експресия на 275 гена в мозъците на пациенти с аутизъм се различава от това в контролната група; Мозъците на пациенти с болестта на Алцхаймер имат 638 диференциално експресирани гена, следвани от шизофрения (220), болест на Паркинсон (97), биполярно разстройство (58) и депресия (27).
Нивата на експресия са били по-променливи при мъжете с аутизъм, отколкото при жените с аутизъм, а мозъците на депресираните жени са се различавали повече от тези на депресираните мъже. Останалите четири състояния не показват полови разлики.
Моделите на експресия, свързани с аутизма, напомнят повече на неврологични разстройства като болестта на Алцхаймер и Паркинсон, отколкото на други психиатрични разстройства. По дефиниция, неврологичните разстройства трябва да имат известни физически характеристики на мозъка, като например характерната загуба на допаминергични неврони при болестта на Паркинсон. Изследователите все още не са дефинирали тази характеристика на аутизма.
„Това [сходство] просто ни дава допълнителна насока, която трябва да проучим“, каза Лиу. „Може би един ден ще разберем патологията по-добре.“
Два гена, CRH и TAC1, са били най-често променяни при тези заболявания: CRH е бил понижен при всички заболявания с изключение на болестта на Паркинсон, а TAC1 е бил понижен при всички заболявания с изключение на депресията. И двата гена влияят върху активирането на микроглията, имунните клетки на мозъка.
Коу каза, че атипичната активация на микроглията може да „наруши нормалната неврогенеза и синаптогенеза“, като по подобен начин нарушава невронната активност при различни условия.
Проучване от 2018 г. на мозъчна тъкан след смъртта установи, че гените, свързани с астроцитите и синаптичната функция, са еднакво експресирани при хора с аутизъм, шизофрения или биполярно разстройство. Но проучването установи, че микроглиалните гени са свръхекспресирани само при пациенти с аутизъм.
Хората с по-силна имунна генна активация може да имат „неврововъзпалително заболяване“, каза Майкъл Бенрос, ръководител на изследването и професор по биологична и прецизна психиатрия в Университета в Копенхаген в Дания, който не е участвал в работата.
„Може би би било интересно да се опитаме да идентифицираме тези потенциални подгрупи и да им предложим по-специфични лечения“, каза Бенрот.
Проучването установи, че повечето от промените в експресията, наблюдавани в проби от мозъчна тъкан, не са налични в набори от данни за модели на генна експресия в кръвни проби от хора със същото заболяване. „Донякъде неочакваното“ откритие показва важността на изучаването на организацията на мозъка, каза Синтия Шуман, професор по психиатрия и поведенчески науки в Института MIND към Калифорнийския университет в Дейвис, която не е участвала в проучването.
Лиу и неговият екип изграждат клетъчни модели, за да разберат по-добре дали възпалението е фактор, допринасящ за мозъчни заболявания.
Тази статия е публикувана първоначално в Spectrum, водещият уебсайт за новини за изследвания на аутизма. Цитирайте тази статия: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407