Τα γονίδια που εμπλέκονται στη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος έχουν άτυπα πρότυπα έκφρασης στους εγκεφάλους ατόμων με ορισμένες νευρολογικές και ψυχιατρικές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένου του αυτισμού, σύμφωνα με νέα μελέτη χιλιάδων δειγμάτων εγκεφάλου μετά θάνατον.
Από τα 1.275 ανοσολογικά γονίδια που μελετήθηκαν, τα 765 (60%) υπερεκφράζονταν ή υποεκφράζονταν στους εγκεφάλους ενηλίκων με μία από τις έξι διαταραχές: αυτισμό, σχιζοφρένεια, διπολική διαταραχή, κατάθλιψη, νόσο Αλτσχάιμερ ή νόσο Πάρκινσον. Αυτά τα πρότυπα έκφρασης ποικίλλουν από περίπτωση σε περίπτωση, γεγονός που υποδηλώνει ότι το καθένα έχει μοναδικές «υπογραφές», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Chunyu Liu, καθηγητής ψυχιατρικής και συμπεριφορικών επιστημών στο Northern State Medical University στις Συρακούσες της Νέας Υόρκης.
Σύμφωνα με τον Liu, η έκφραση ανοσολογικών γονιδίων μπορεί να χρησιμεύσει ως δείκτης φλεγμονής. Αυτή η ανοσολογική ενεργοποίηση, ειδικά στη μήτρα, σχετίζεται με τον αυτισμό, αν και ο μηχανισμός με τον οποίο συμβαίνει είναι ασαφής.
«Η εντύπωσή μου είναι ότι το ανοσοποιητικό σύστημα παίζει σημαντικό ρόλο στις εγκεφαλικές ασθένειες», είπε ο Λιού. «Είναι ένας σημαντικός παράγοντας».
Ο Κρίστοφερ Κόου, ομότιμος καθηγητής βιολογικής ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, δήλωσε ότι δεν ήταν δυνατόν να κατανοηθεί από τη μελέτη εάν η ανοσοποιητική ενεργοποίηση παίζει ρόλο στην πρόκληση οποιασδήποτε ασθένειας ή στην ίδια την ασθένεια. Αυτό οδήγησε σε αλλαγές στην ανοσοποιητική ενεργοποίηση.
Ο Liu και η ομάδα του ανέλυσαν τα επίπεδα έκφρασης 1.275 ανοσολογικών γονιδίων σε 2.467 δείγματα εγκεφάλου μετά θάνατον, συμπεριλαμβανομένων 103 ατόμων με αυτισμό και 1.178 ατόμων ελέγχου. Τα δεδομένα ελήφθησαν από δύο βάσεις δεδομένων μεταγραφωμάτων, την ArrayExpress και την Gene Expression Omnibus, καθώς και από άλλες προηγουμένως δημοσιευμένες μελέτες.
Το μέσο επίπεδο έκφρασης 275 γονιδίων στους εγκεφάλους των αυτιστικών ασθενών διαφέρει από αυτό της ομάδας ελέγχου. Οι εγκέφαλοι των ασθενών με Αλτσχάιμερ έχουν 638 διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια, ακολουθούμενα από τη σχιζοφρένεια (220), τη νόσο του Πάρκινσον (97), τη διπολική διαταραχή (58) και την κατάθλιψη (27).
Τα επίπεδα έκφρασης ήταν πιο μεταβλητά στους αυτιστικούς άνδρες από ό,τι στις αυτιστικές γυναίκες, και οι εγκέφαλοι των καταθλιπτικών γυναικών διέφεραν περισσότερο από εκείνους των καταθλιπτικών ανδρών. Οι υπόλοιπες τέσσερις καταστάσεις δεν έδειξαν διαφορές μεταξύ των φύλων.
Τα πρότυπα έκφρασης που σχετίζονται με τον αυτισμό θυμίζουν περισσότερο νευρολογικές διαταραχές όπως η νόσος Αλτσχάιμερ και η νόσος Πάρκινσον παρά άλλες ψυχιατρικές διαταραχές. Εξ ορισμού, οι νευρολογικές διαταραχές πρέπει να έχουν γνωστά φυσικά χαρακτηριστικά του εγκεφάλου, όπως η χαρακτηριστική απώλεια ντοπαμινεργικών νευρώνων στη νόσο Πάρκινσον. Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη ορίσει αυτό το χαρακτηριστικό του αυτισμού.
«Αυτή [η ομοιότητα] παρέχει απλώς μια πρόσθετη κατεύθυνση που πρέπει να διερευνήσουμε», είπε ο Λιού. «Ίσως μια μέρα κατανοήσουμε καλύτερα την παθολογία».
Δύο γονίδια, το CRH και το TAC1, τροποποιήθηκαν συχνότερα σε αυτές τις ασθένειες: Το CRH υποεκφράστηκε σε όλες τις ασθένειες εκτός από τη νόσο του Πάρκινσον, και το TAC1 υποεκφράστηκε σε όλες τις ασθένειες εκτός από την κατάθλιψη. Και τα δύο γονίδια επηρεάζουν την ενεργοποίηση της μικρογλοίας, των ανοσοκυττάρων του εγκεφάλου.
Ο Coe είπε ότι η άτυπη ενεργοποίηση της μικρογλοίας θα μπορούσε να «επηρεάσει αρνητικά την φυσιολογική νευρογένεση και συναπτογένεση», διαταράσσοντας με παρόμοιο τρόπο τη νευρωνική δραστηριότητα υπό μια ποικιλία συνθηκών.
Μια μελέτη του 2018 σε μεταθανάτιο εγκεφαλικό ιστό διαπίστωσε ότι τα γονίδια που σχετίζονται με τα αστροκύτταρα και τη συναπτική λειτουργία εκφράζονται εξίσου σε άτομα με αυτισμό, σχιζοφρένεια ή διπολική διαταραχή. Ωστόσο, η μελέτη διαπίστωσε ότι τα γονίδια της μικρογλοίας υπερεκφράζονταν μόνο σε ασθενείς με αυτισμό.
Άτομα με μεγαλύτερη ενεργοποίηση ανοσολογικών γονιδίων μπορεί να πάσχουν από μια «νευροφλεγμονώδη νόσο», δήλωσε ο Michael Benros, επικεφαλής της μελέτης και καθηγητής βιολογικής και ακριβούς ψυχιατρικής στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης στη Δανία, ο οποίος δεν συμμετείχε στην εργασία.
«Μπορεί να είναι ενδιαφέρον να προσπαθήσουμε να εντοπίσουμε αυτές τις πιθανές υποομάδες και να τους προσφέρουμε πιο συγκεκριμένες θεραπείες», δήλωσε ο Μπένροθ.
Η μελέτη διαπίστωσε ότι οι περισσότερες από τις αλλαγές έκφρασης που παρατηρήθηκαν σε δείγματα εγκεφαλικού ιστού δεν υπήρχαν σε σύνολα δεδομένων προτύπων γονιδιακής έκφρασης σε δείγματα αίματος από άτομα με την ίδια ασθένεια. Το «κάπως απροσδόκητο» εύρημα δείχνει τη σημασία της μελέτης της οργάνωσης του εγκεφάλου, δήλωσε η Cynthia Schumann, καθηγήτρια ψυχιατρικής και συμπεριφορικών επιστημών στο Ινστιτούτο MIND στο UC Davis, η οποία δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Ο Liu και η ομάδα του κατασκευάζουν κυτταρικά μοντέλα για να κατανοήσουν καλύτερα εάν η φλεγμονή αποτελεί παράγοντα που συμβάλλει στις εγκεφαλικές παθήσεις.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύτηκε αρχικά στο Spectrum, τον κορυφαίο ιστότοπο ειδήσεων για την έρευνα για τον αυτισμό. Αναφέρετε αυτό το άρθρο: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407