Миниатюрные модели мозга помогли изучить аутизм
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Астрономы показали, что внутри космических пустот (войдов) все же формируются связанные группы галактик. Причем их свойства могут радикально отличаться от аналогичных систем в более «густонаселенных» регионах. Такие группы позволяют проверить, как окружающая среда влияет на рост космических структур и распределение темной материи там, где вещества очень мало.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии