O echipă internaţională de cercetători a realizat cea mai detaliată hartă de până acum a unei regiuni cerebrale implicate în controlul mişcărilor, comportamentului şi emoţiilor. Cercetarea a permis identificarea unor populaţii de celule nervoase asociate cu afecţiuni precum boala Parkinson, schizofrenia şi tulburarea bipolară. Rezultatele ar putea contribui la înţelegerea mecanismelor acestor boli şi la dezvoltarea unor tratamente care să acţioneze mai precis asupra celulelor afectate.
Un consorţiu internaţional format din sute de cercetători, din peste 50 de instituţii din nouă ţări, a realizat o hartă celulară a ganglionilor bazali, un ansamblu de structuri situate în profunzimea creierului, esenţiale pentru controlul mişcărilor, formarea obiceiurilor, luarea deciziilor şi reglarea emoţiilor.
Rezultatele au fost publicate joi, într-o colecţie de 26 de studii din revistele grupului Cell Press, inclusiv Cell şi Neuron. Cercetarea face parte din programul american BRAIN Initiative, finanţat de Institutele Naţionale de Sănătate (NIH) din Statele Unite.
Pentru realizarea atlasului, oamenii de ştiinţă au analizat aproximativ 25,5 milioane de celule cerebrale, dintre care 21 de milioane provenite din creierul uman, 3 milioane de la macaci şi 1,5 milioane de la maimuţe marmoset.
Prin utilizarea unor tehnologii avansate de analiză moleculară la nivelul fiecărei celule, cercetătorii au identificat tipurile de celule prezente în această regiune, genele active şi modul în care acestea sunt distribuite în ţesutul cerebral.
Datele au fost integrate într-o hartă tridimensională, care permite compararea caracteristicilor celulare între specii şi identificarea populaţiilor de neuroni implicate în diferite afecţiuni neurologice şi psihiatrice.
Una dintre descoperirile importante este identificarea unui subtip rar de neuron, denumit STR D2 SMYD2-HTR7, asociat cu riscul genetic de schizofrenie şi tulburare bipolară.
Aceste celule exprimă receptorul HTR7, o proteină care răspunde la serotonină, un neurotransmiţător implicat în reglarea dispoziţiei şi a altor funcţii cerebrale.
Potrivit cercetătorilor de la Allen Institute, acest tip de celule nervoase a fost identificat pentru prima dată în cadrul noii cercetări.
Descoperirea permite asocierea unor semnale genetice de risc pentru schizofrenie cu un anumit tip de celule nervoase, oferind o direcţie mai precisă pentru cercetarea mecanismelor bolii.
Un alt rezultat important priveşte boala Parkinson. Folosind informaţiile despre caracteristicile celulare ale ganglionilor bazali, cercetătorii au dezvoltat o versiune mai precisă a unei terapii genice experimentale.
În modele animale ale bolii Parkinson, noua metodă a redus tremorul şi s-a dovedit mai eficientă şi mai puţin invazivă decât abordările terapeutice utilizate în prezent la om.
Aceste rezultate sunt preclinice, iar eficacitatea şi siguranţa metodei la pacienţi trebuie evaluate în studii suplimentare.
Alte cercetări din aceeaşi colecţie au identificat modificări genetice în anumite celule ale ganglionilor bazali care ar putea contribui la tulburările din spectrul autist.
De asemenea, cercetătorii au observat modificări ale activităţii genelor asociate îmbătrânirii cerebrale. Unele dintre aceste modificări au permis estimarea vârstei persoanelor pe baza caracteristicilor moleculare ale celulelor analizate.
Un element important al proiectului este utilizarea unui sistem comun de clasificare a celulelor cerebrale, astfel încât rezultatele obţinute de laboratoare diferite să poată fi comparate şi integrate.
„Pentru a înţelege ce se întâmplă în creier, trebuie să avem o clasificare precisă a tipurilor de celule şi să analizăm expresia genelor în fiecare dintre acestea”, a explicat Hongkui Zeng, director al departamentului de cercetare a creierului de la Allen Institute, într-un comunicat al instituţiei.
Atlasul şi datele asociate sunt puse gratuit la dispoziţia comunităţii ştiinţifice internaţionale.
Cercetătorii intenţionează să extindă această metodă la alte regiuni cerebrale, cu obiectivul de a realiza o hartă completă a tipurilor de celule din creierul uman.
Deşi rezultatele nu au încă aplicaţii clinice directe, noul atlas oferă o bază de referinţă pentru identificarea celulelor implicate în bolile neurologice şi psihiatrice şi pentru dezvoltarea unor terapii mai precise.
Medikatv.ro
