Предыдущие исследования часто подчеркивали влияние, которое активация иммунной системы у беременных женщин может иметь на развитие человеческих эмбрионов, например, увеличивая риск развития психических расстройств у ребенка в более позднем возрасте. Однако нейронные механизмы, лежащие в основе этих эффектов, остаются в значительной степени неясными.
Исследователи из Нью-Йоркского медицинского колледжа недавно провели исследование, в котором изучали влияние, которое активация микроглии (т. Е. Специализированной популяции клеток, удаляющей поврежденные нейроны или инфекции) может оказать на развитие эмбриона определенного класса нейронов, регулирующих обработку информации. , известные как корковые интернейроны. Их результаты, опубликованные в Nature Neuroscience , предполагают, что активированная микроглия может вызывать метаболические нарушения, которые отрицательно влияют на развитие корковых интернейронов. Интересно, что у людей с диагнозом шизофрения эти нарушения могут сохраняться, когда микроглия больше не активируется.
«Хотя теперь мы знаем, что на корковые интернейроны влияет активация материнского иммунитета , механизм, посредством которого они затрагиваются, все еще плохо изучен», — сказал Medical Xpress Сангми Чанг, один из исследователей, проводивших исследование . «Поскольку человеческий эмбрион недоступен для механистических исследований, мы использовали полученные из ИПСК корковые интернейроны человека, чтобы исследовать, как воспаление во время развития влияет на эту уязвимую популяцию нейронов».
Чанг и ее коллеги создали корковые интернейроны, используя индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), технологический инструмент, который позволяет нейробиологам перепрограммировать клетки , извлеченные из образцов тканей человека. Предыдущие исследования показали, что у людей с шизофренией наблюдаются аномальные паттерны в функционировании корковых интернейронов.
Исследователи надеялись, что их исследование улучшит нынешнее понимание нервных механизмов, которые могут привести к развитию шизофрении или других психоневрологических расстройств. Таким образом, корковые интернейроны, использованные в их экспериментах, были получены как от людей без психических расстройств, так и от пациентов с диагнозом шизофрения.
После того, как они создали эти клетки, Чанг и ее коллеги совместно культивировали их с активированными микроглиальными клетками или без них и наблюдали эффекты, которые эти две процедуры оказывают на корковые интернейроны, полученные из тканей здоровых субъектов, и на те, которые получены из тканей пациентов с шизофренией. . Совместное культивирование — это метод, позволяющий одновременно культивировать два или более разных типа клеток. Исследователи специально использовали метод, называемый вставкой культуры ткани, который позволял сигналам, исходящим от микроглии, достигать созданных ими кортикальных интернейронов через мембрану, которая была вставлена между ними, которая является проницаемой, но не позволяет клеткам проходить сквозь них.
«Мы обнаружили, что метаболизм корковых интернейронов нарушается при воспалительном состоянии во время развития, что продемонстрировало длительное воздействие на корковые интернейроны, полученные из ИПСК шизофрении, но не на здоровые контрольные ИПСК», — сказал Чанг. «Наши результаты подчеркивают наличие взаимодействия между генетическим фоном шизофрении и факторами риска окружающей среды».
Результаты, собранные Чанг и ее коллегами, могут послужить основой для будущих исследований нервных механизмов, которые связывают пренатальную иммунную активацию с риском развития шизофрении или других психоневрологических расстройств. В частности, это предполагает, что активация микроглии, клеток, которые защищают нервную систему от болезней и осуществляют иммунные ответы, может вызывать метаболические нарушения в корковых интернейронах, находящихся в процессе развития.
Более того, исследователи обнаружили, что в корковых интернейронах, образованных тканями людей без психоневрологических расстройств, эти метаболические дефициты больше не присутствовали после удаления активированной микроглии, в то время как они сохранялись у пациентов, страдающих шизофренией. Таким образом, их результаты могут помочь выявить пренатальные нервные процессы, которые могут взаимодействовать с генетической предрасположенностью человека к развитию шизофрении, увеличивая его / ее риск развития этого расстройства в более позднем возрасте.
«Теперь мы планируем продолжить исследования, в которых подробно изучаются механизмы и пути, на которые влияет воспалительная среда, окружающая корковые интернейроны», — сказал Чанг.
Загрузка...
