• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.04.2022
Александра Медведева
15 394

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 / Автор: Наталья Федосеева

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, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

Вчера, 11:27
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

11 часов назад
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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: