Иммунитет

ВВЕРХУ: Корональный срез мозга World J Surg Onc 4:85, 2006. CC BY

Согласно новому исследованию тысяч посмертных образцов мозга, гены, участвующие в функционировании иммунной системы, имеют атипичные модели экспрессии в мозгу людей с некоторыми неврологическими и психиатрическими заболеваниями, включая аутизм.

Из 1275 изученных иммунных генов 765–60 процентов показали повышенную или пониженную экспрессию в мозге взрослых с одним из шести заболеваний: аутизмом, шизофренией, биполярным расстройством, депрессией, болезнью Альцгеймера или болезнью Паркинсона. Паттерны выражений различаются в зависимости от состояния, что позволяет предположить, что для каждого из них существуют отдельные «сигнатуры», говорит ведущий исследователь Чуньюй Лю, профессор психиатрии и поведенческих наук в Медицинском университете северной части штата в Сиракузах, штат Нью-Йорк.

По словам Лю, экспрессия иммунных генов потенциально может служить маркером воспаления. Такая иммунная активация, особенно в период внутриутробного развития, связана с аутизмом, хотя механизмы ее еще далеко не ясны.

«У меня сложилось впечатление, что иммунная система на самом деле не играет второстепенной роли в заболеваниях головного мозга», — говорит Лю. «Это крупный игрок».

Из этого исследования невозможно понять, сыграла ли иммунная активация роль в возникновении какого-либо состояния или же состояние само по себе привело к изменению иммунной активации, говорит Кристофер Коу, почетный профессор биопсихологии в Университете Висконсин-Мэдисон, который не принимал участия в исследовании. работа.

«Исследование посмертного мозга информативно», — говорит Коу. «Но не окончательно».

Лю и его команда проанализировали уровни экспрессии 1275 иммунных генов в 2467 посмертных образцах мозга, в том числе 103 от аутичных людей и 1178 от контрольной группы. Данные были взяты из двух баз данных транскриптомики — ArrayExpress и Gene Expression Omnibus — и других ранее опубликованных исследований.

Мозг аутичных людей содержал в среднем 275 генов, уровень экспрессии которых отличался от уровня контрольной группы; мозг людей с болезнью Альцгеймера имел 638 дифференциально экспрессируемых генов, за которыми следовали люди с шизофренией (220), болезнью Паркинсона (97), биполярным расстройством (58) и депрессией (27).

Уровни экспрессии у аутичных мужчин различались сильнее, чем у аутичных женщин, тогда как мозг женщин, страдающих депрессией, отличался больше, чем мозг мужчин, страдающих депрессией. Остальные четыре состояния не выявили половых различий.

Паттерн экспрессии, связанный с аутизмом, больше напоминал паттерн неврологических заболеваний — болезни Альцгеймера и Паркинсона — чем другие психиатрические расстройства. Неврологические состояния по определению должны иметь известные физические признаки в мозге, такие как характерная для Паркинсона потеря дофаминергических нейронов. Исследователи не нашли таких признаков аутизма.

«Это [сходство] просто указывает на какое-то дополнительное направление, которое нам следует изучить», — говорит Лю. «Может быть, однажды мы лучше поймем эту патологию».

Результаты были опубликованы в журнале Molecular Psychiatry в ноябре.

Два гена, CRH и TAC1, изменяются чаще всего среди всех состояний: уровень CRH снижается при всех состояниях, кроме болезни Паркинсона, а уровень TAC1 снижается при всех заболеваниях, кроме депрессии. Оба гена влияют на активацию микроглии, иммунных клеток мозга.

Атипичная активация микроглии может «нарушать нормальный нейрогенез и синаптогенез», говорит Коу, нарушая активность нейронов одинаково во всех состояниях.

Гены, участвующие в функционировании астроцитов и синапсов, одинаково экспрессируются у людей с аутизмом, шизофренией или биполярным расстройством, показало исследование посмертной ткани головного мозга, проведенное в 2018 году. Однако, как показало исследование, гены микроглии сверхэкспрессируются только при аутизме.

Люди с более интенсивно активируемыми иммунными генами могут страдать «нейровоспалительными заболеваниями», говорит Майкл Бенрос, профессор и руководитель исследований в области биологической и точной психиатрии в Копенгагенском университете в Дании, который не принимал участия в работе.

«Было бы интересно попытаться выявить эти потенциальные подгруппы и, конечно же, предоставить им более специфическое лечение», — говорит Бенрос.