А у нас самое большое научное СМИ в Telegram!
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.04.2022
Александра Медведева
13 975

Миниатюрные модели мозга помогли изучить аутизм

4.3

Австрийские ученые использовали миниатюрные модели человеческого мозга — органоиды — для изучения одной из форм аутизма, связанной с умственной отсталостью и макроцефалией. Оказалось, мутация одного гена приводит к более раннему и активному формированию нейронов, причем сначала появляются тормозные нейроны.

Срез органоида мозга
Срез органоида мозга/ © Flickr

С расстройствами аутического спектра связано несколько сотен генов. Основные симптомы аутизма — сложности с социальным взаимодействием, ограниченные интересы и часто повторяющиеся поведенческие реакции. У некоторых пациентов с этим диагнозом симптомы выражены в легкой форме, в то время как другие люди в течение жизни могут испытываться серьезные трудности и практически не способны адаптироваться в обществе.

Один из генов, связанных с тяжелой формой аутизма, называется CHD8. При его мутациях часто наблюдаются также умственная отсталость и макроцефалия — развитие необычно большого мозга. Как именно CHD8 вызывает эти симптомы, долгое время оставалось неясно. Теперь ученые из Института науки и технологий Австрии и их коллеги смогли ответить на этот вопрос в статье, опубликованной в журнале Cell Reports.

Поскольку мутации гена CHD8 влияют на мозг на очень ранней стадии развития, крайне сложно получить полную картину запускаемых им процессов. В последние годы ученые используют мышей в качестве модельных организмов для изучения многих болезней человека. Однако у животных с мутацией CHD8 редко наблюдались свойственные людям симптомы. Поэтому нужна была какая-то другая модель.

Авторы исследования использовали органоиды — миниатюрные модели органов, выращенные из стволовых клеток. Органоиды содержат те же типы клеток, что настоящие органы, и позволяют исследовать их взаимодействие и развитие в трехмерном пространстве. Создав нужные условия, ученые смогли вырастить органоиды мозга размером с чечевичное зерно и воспроизвести в них процессы развития, происходящие с мозгом человеческого эмбриона.

Сравнения моделей с мутациями гена CHD8 и без них показали, что мутантные органоиды вырастали до больших размеров. Это стало первым подтверждением достоверности модели, так как люди с мутацией CHD8 часто страдают от макроцефалии.

Получив образцы всех клеток органоидов, ученые выяснили, что в мутантных моделях тормозные нейроны начали формироваться раньше, чем в контрольных. Эти нервные клетки высвобождают нейромедиаторы, препятствующие дальнейшей передаче сигнала. Противоположный эффект производят возбуждающие нейроны, которые в мутантных органоидах начинали формироваться значительно позднее. Кроме того, мутация CHD8 приводила к появлению большего числа делящихся клеток: они впоследствии создавали большее число нейронов, это и провоцировало аномальное увеличение размеров органоидов.

Дальнейшее исследование органоидов позволит подробнее изучить развитие мозга с различными генетическими патологиями, а также найти новые пути лечения и улучшить жизни пациентов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:47
Алиса Гаджиева

На юге Ирака идут раскопки Лагаша — одного из самых ранних крупных городов мира. Исследователи уже обнаружили городские кварталы и выделили отдельные общественные здания, в том числе древнешумерское кафе.

10 часов назад
Мария Азарова

Правильная интерпретация взаимодействий между кошками — важная составляющая благополучия проживающих в семьях животных. Однако многие владельцы все время сталкиваются с проблемой: как отличить игру питомцев от агонистического поведения?

Вчера, 16:13
Анна Новиковская

Каждый рыбак в Северной Америке мечтает поймать гигантскую щуку, но мало кому это удается. И ученые выяснили: все дело в размере и характере животного.

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

27 января
Сергей Васильев

Антропологи раскопали остатки центра массового изготовления обсидиановых рубил, где древние мастера Homo работали еще больше миллиона лет назад.

28 января
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: