Gény zapojené do fungovania imunitného systému majú atypické vzorce expresie v mozgu ľudí s určitými neurologickými a psychiatrickými poruchami vrátane autizmu, podľa novej štúdie tisícok vzoriek mozgu odobratých po smrti.
Z 1 275 študovaných imunitných génov bolo 765 (60 %) nadmerne alebo znížene exprimovaných v mozgoch dospelých s jednou zo šiestich porúch: autizmom, schizofréniou, bipolárnou poruchou, depresiou, Alzheimerovou chorobou alebo Parkinsonovou chorobou. Tieto expresné vzorce sa líšia od prípadu k prípadu, čo naznačuje, že každý z nich má jedinečné „podpisy“, povedal vedúci výskumník Chunyu Liu, profesor psychiatrie a behaviorálnych vied na Northern State Medical University v Syracuse v štáte New York.
Podľa Liua môže expresia imunitných génov slúžiť ako marker zápalu. Táto imunitná aktivácia, najmä in utero, je spojená s autizmom, hoci mechanizmus, akým k nej dochádza, nie je jasný.
„Mám dojem, že imunitný systém zohráva významnú úlohu pri ochoreniach mozgu,“ povedal Liu. „Je to veľký hráč.“
Christopher Coe, emeritný profesor biologickej psychológie na University of Wisconsin-Madison, ktorý sa na štúdii nezúčastnil, uviedol, že zo štúdie nebolo možné pochopiť, či aktivácia imunitného systému zohráva úlohu pri vzniku nejakého ochorenia alebo pri samotnom ochorení. To viedlo k zmenám v aktivácii imunitného systému.
Liu a jeho tím analyzovali hladiny expresie 1 275 imunitných génov v 2 467 vzorkách mozgu odobratých po smrti, vrátane 103 ľudí s autizmom a 1 178 kontrolných osôb. Údaje boli získané z dvoch transkriptómových databáz, ArrayExpress a Gene Expression Omnibus, ako aj z iných predtým publikovaných štúdií.
Priemerná úroveň expresie 275 génov v mozgu autistických pacientov sa líši od kontrolnej skupiny; mozgy pacientov s Alzheimerovou chorobou majú 638 diferencovane exprimovaných génov, nasledujú schizofrénia (220), Parkinsonova choroba (97), bipolárna porucha (58) a depresia (27).
Hladiny expresie boli u autistických mužov variabilnejšie ako u autistických žien a mozgy depresívnych žien sa líšili viac ako mozgy depresívnych mužov. Zostávajúce štyri stavy nepreukázali žiadne rodové rozdiely.
Vzorce expresie spojené s autizmom viac pripomínajú neurologické poruchy, ako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba, než iné psychiatrické poruchy. Neurologické poruchy musia mať podľa definície známe fyzické znaky mozgu, ako je napríklad charakteristická strata dopaminergných neurónov pri Parkinsonovej chorobe. Výskumníci tento znak autizmu zatiaľ nedefinovali.
„Táto [podobnosť] nám len poskytuje ďalší smer, ktorým sa musíme ďalej uberať,“ povedal Liu. „Možno jedného dňa lepšie pochopíme patológiu.“
Pri týchto ochoreniach boli najčastejšie zmenené dva gény, CRH a TAC1: CRH bol znížený pri všetkých ochoreniach okrem Parkinsonovej choroby a TAC1 bol znížený pri všetkých ochoreniach okrem depresie. Oba gény ovplyvňujú aktiváciu mikroglií, imunitných buniek mozgu.
Coe povedal, že atypická aktivácia mikroglií by mohla „narušiť normálnu neurogenézu a synaptogenézu“, čo by podobne narušilo neuronálnu aktivitu za rôznych podmienok.
Štúdia mozgového tkaniva po smrti z roku 2018 zistila, že gény spojené s astrocytmi a synaptickou funkciou sú rovnako exprimované u ľudí s autizmom, schizofréniou alebo bipolárnou poruchou. Štúdia však zistila, že mikrogliálne gény boli nadmerne exprimované iba u pacientov s autizmom.
Ľudia s vyššou aktiváciou imunitných génov môžu mať „neurozápalové ochorenie“, povedal Michael Benros, vedúci štúdie a profesor biologickej a presnej psychiatrie na Univerzite v Kodani v Dánsku, ktorý sa na práci nezúčastnil.
„Mohlo by byť zaujímavé pokúsiť sa identifikovať tieto potenciálne podskupiny a ponúknuť im špecifickejšiu liečbu,“ povedal Benroth.
Štúdia zistila, že väčšina zmien expresie pozorovaných vo vzorkách mozgového tkaniva nebola prítomná v súboroch údajov o vzorcoch génovej expresie vo vzorkách krvi od ľudí s rovnakým ochorením. Toto „trochu neočakávané“ zistenie ukazuje dôležitosť štúdia organizácie mozgu, uviedla Cynthia Schumannová, profesorka psychiatrie a behaviorálnych vied na MIND Institute na UC Davis, ktorá sa na štúdii nezúčastnila.
Liu a jeho tím vytvárajú bunkové modely, aby lepšie pochopili, či je zápal prispievajúcim faktorom k ochoreniam mozgu.
Tento článok bol pôvodne publikovaný na Spectrum, poprednej webovej stránke o výskume autizmu. Citácia článku: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407