Według nowego badania przeprowadzonego przez badaczy Weill Cornell Medicine, zmiany w komórkach mózgowych podczas pierwszego miesiąca rozwoju embrionalnego mogą przyczyniać się do schizofrenii w późniejszym życiu.
Zespół kierowany przez doktora Dileka Colaka, audiunkta neurobiologii z Weill Cornell Medicine chciał potwierdzić wcześniejszą hipotezę stworzoną w oparciu o pośmiertne badania mózgów osób chorych na schizofrenię. W badaniach tych wykazano, że w mózgach osób cierpiących na tę chorobę występują pewne anomalie – chodzi o powiększone jamy mózgowe i nieco inna budowa warstw korowych. Tego rodzaju zmiany wykształcają się na bardzo wczesnym etapie rozwoju.
— Istniały poszlaki, że schizofrenia zaczęła się na wczesnym etapie rozwoju, ale nie mieliśmy dowodów – mówi dr Colak.
Jak zdobyć dowody? Naukowcy wykorzystali komórki macierzyste pobrane od pacjentów ze schizofrenią i osób zdrowych do wyhodowania trójwymiarowych „minimózgów” (organoidów) w laboratorium. Porównując rozwój obu zestawów organoidów, odkryli, że zmniejszona ekspresja dwóch genów hamuje wczesny rozwój i powoduje niedobór komórek mózgowych w organoidach wyhodowanych z komórek macierzystych pacjentów chorych na schizofrenię.
— Znaleźliśmy powszechnie występujące zaburzenie wśród wszystkich pacjentów ze schizofrenią, pomimo tego że każdy z nich wykazywał różne objawy choroby – mówi dr Colak.
Schizofrenia – winna jest (między innymi) obniżona ekspresja dwóch genów
Próbki od pacjentów ze schizofrenią wykazywały obniżoną ekspresję dwóch genów niezbędnych do rozwoju mózgu, regulatora ekspresji genów zwanego BRN2 i promotora wzrostu komórek zwanego pleotrofiną. Doprowadziło to do zmniejszenia produkcji nowych komórek mózgowych i zwiększonej śmierci komórek mózgowych. Co ciekawe, uzupełnienie tych dwóch brakujących elementów ustabilizowało rozwój organoidu, co może oznaczać, że istnieje sposób na stworzenie skutecznej terapii leczenia schizofrenii, do zastosowania w pierwszych miesiącach rozwoju ludzkiego zarodka.
Czytaj również: Wyhodowali mózgi z komórek macierzystych, które samoczynnie wytworzyły oczy
Nie jest to zresztą koniec badań. Zespół dr Colak koncentruje się obecnie na roli komórek śródbłonka, które zazwyczaj wyścielają naczynia krwionośne i uwalniają ważne cząsteczki odpornościowe zwane cytokinami. Minimózgi wyhodowane z komórek macierzystych pobranych od pacjentów ze schizofrenią miał nadmiar komórek związanych ze śródbłonkiem, co mogło prowadzić do nadmiernej odpowiedzi immunologicznej na infekcję.
Otwartym pytaniem pozostaje: ile jeszcze zmian względem zdrowego mózgu uda się zaobserwować podczas badania organoidów wyhodowanych w laboratorium? Jedno jest pewne: dzięki opracowaniu działających metod, które pozwalają na przekształcanie komórek macierzystych w tego rodzaju testowe organy, jesteśmy w stanie znacznie dokładniej badać schorzenia, które do niedawna stanowiły nie lada zagadkę dla świata nauki.
