Ανοίγονται νέοι δρόμου στην αντιμετώπιση νευρολογικών παθήσεων.
Επιστημονική ομάδα ανακοίνωσε την επίτευξη ενός σημαντικού ορόσημου σε μια φιλόδοξη πρωτοβουλία χαρτογράφησης του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσονται και ωριμάζουν τα διάφορα είδη εγκεφαλικών κυττάρων από τα πρώτα εμβρυϊκά στάδια έως την ενηλικίωση. Η γνώση αυτή θα μπορούσε να ανοίξει νέους δρόμους για την αντιμετώπιση νευρολογικών παθήσεων όπως ο αυτισμός και η σχιζοφρένεια.
Οι ερευνητές ανακοίνωσαν ότι ολοκλήρωσαν το πρώτο προσχέδιο ενός «άτλαντα» του αναπτυσσόμενου ανθρώπινου εγκεφάλου καθώς και του αναπτυσσόμενου εγκεφάλου των θηλαστικών.
Η έρευνα επικεντρώθηκε στα εγκεφαλικά κύτταρα ανθρώπων και ποντικών, ενώ περιελάμβανε και ορισμένα δεδομένα από εγκεφάλους πιθήκων. Στο πρώτο αυτό στάδιο, οι επιστήμονες χαρτογράφησαν την εξέλιξη διαφορετικών τύπων εγκεφαλικών κυττάρων – παρακολουθώντας πώς γεννιούνται, διαφοροποιούνται και ωριμάζουν ώστε να αποκτήσουν μοναδικές λειτουργίες. Παράλληλα, παρακολούθησαν ποιες γονιδιακές λειτουργίες ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται στα κύτταρα αυτά με την πάροδο του χρόνου.
Οι επιστήμονες εντόπισαν βασικά γονίδια που ελέγχουν κρίσιμες διεργασίες του εγκεφάλου αλλά και κοινά στοιχεία στην ανάπτυξη εγκεφαλικών κυττάρων μεταξύ ανθρώπων και άλλων ζώων. Παράλληλα, ανακάλυψαν μοναδικά χαρακτηριστικά του ανθρώπινου εγκεφάλου συμπεριλαμβανομένης της ύπαρξης άγνωστων έως σήμερα τύπων κυττάρων.
Τα ευρήματα
Η μελέτη αποτελεί μέρος του προγράμματος BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN) των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας των ΗΠΑ (NIH), μιας διεθνούς επιστημονικής συνεργασίας που στοχεύει στη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου άτλαντα του ανθρώπινου εγκεφάλου.
«Ο εγκέφαλός μας έχει χιλιάδες τύπους κυττάρων με εντυπωσιακή ποικιλομορφία στις ιδιότητες και στις λειτουργίες τους. Αυτά τα διαφορετικά κύτταρα συνεργάζονται για να παράγουν τις συμπεριφορές, τα συναισθήματα και τη σκέψη μας», εξήγησε η νευροεπιστήμονας Χονγκζούι Ζενγκ, διευθύντρια επιστήμης εγκεφάλου στο Ίδρυμα Allen στο Σιάτλ και επικεφαλής σε δύο από τις μελέτες.
Οι ερευνητές έχουν ήδη εντοπίσει πάνω από 5,000 τύπους κυττάρων στον εγκέφαλο του ποντικού και θεωρούν ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαθέτει τουλάχιστον τόσους και πιθανότατα περισσότερους.
«Ο αναπτυσσόμενος εγκέφαλος είναι μια εξαιρετικά μυστηριώδης δομή, επειδή είναι δύσκολα προσβάσιμη, αποτελείται από πολυάριθμους διαφορετικούς τύπους κυττάρων και αλλάζει ραγδαία. Ενώ γνωρίζαμε τις γενικές φάσεις της ανάπτυξης του εγκεφάλου, τώρα έχουμε μια πολύ πιο λεπτομερή εικόνα για τα επιμέρους “κομμάτια” του αναπτυσσόμενου εγκεφάλου, χάρη σε αυτούς τους άτλαντες. Συγκρίνοντας την ανάπτυξη του εγκεφάλου στον άνθρωπο και στα ζώα μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα τι κάνει τον ανθρώπινο εγκέφαλο μοναδικό και από πού προέρχεται η ιδιαίτερη νοημοσύνη μας. Κατανοώντας την κανονική ανάπτυξη του εγκεφάλου, θα μπορέσουμε να μελετήσουμε πότε και πού εμφανίζονται οι αλλαγές σε παθολογικούς εγκεφάλους – τόσο σε ανθρώπινους ιστούς όσο και σε ζωικά μοντέλα ασθενειών» αναφέρει η νευροεπιστήμονας Απάρνα Μπαντούρι του αμερικανικού Πανεπιστημίου UCLA.
Με αυτή τη γνώση, οι επιστήμονες ελπίζουν να αναπτύξουν πιο στοχευμένες θεραπείες σε επίπεδο γονιδίων και κυττάρων για διάφορες ανθρώπινες παθήσεις. Ο απώτερος στόχος είναι να επιτευχθεί βαθύτερη κατανόηση διαταραχών όπως ο αυτισμός, η διαταραχή ελλειμματικής προσοχής-υπερκινητικότητας (ΔΕΠΥ) και η σχιζοφρένεια, που συνδέονται με την ανάπτυξη του εγκεφάλου.
Οι περιοχές του εγκεφάλου που χαρτογραφήθηκαν περιλαμβάνουν:
* τον νεοφλοιό – το τμήμα του εξωτερικού στρώματος του εγκεφάλου όπου αναπτύσσονται οι ανώτερες γνωστικές λειτουργίες
* τον υποθάλαμο – μια μικρή αλλά κρίσιμη περιοχή βαθιά μέσα στον εγκέφαλο που ρυθμίζει τη θερμοκρασία του σώματος, την πίεση του αίματος, τη διάθεση, τον ύπνο, τη σεξουαλική επιθυμία, την πείνα και τη δίψα
