Un nou studiu de la Allen Institute for Brain Science cuprinde cea mai detaliată "listă a componentelor" a creierului uman de până azi. Categorisirea tipurilor de celule cerebrale reprezintă baza înţelegerii creierului nostru şi a schimbării dramatice a modului prin care tratăm bolile şi afecţiunile cerebrale.
Studiul cuprinde pentru prima dată o comparaţie la rezoluţie ultra-înaltă între tipurile de celule cerebrale umane şi ale şoarecilor, arătând că majoritatea celulelor noastre cerebrale au un echivalent în creierul şoarecilor, echivalente ce au fost menţinute peste aproximativ 75 de milioane de ani de distanţă evoluţionară. Cercetătorii au studiat genele activate într-o regiune a creierului uman, celulă cu celulă, pentru a vedea similarităţile şi diferenţele în comparaţie cu şoarecii.
"La fel cum ne putem folosi genele pentru a construi arborele nostru genealogic sau pentru a găsi rude de mult pierdute cu servicii ca ancestry.com sau 23andme, lăsăm genele să ne spună povestea creierului nostru şi evoluţiiei lor. Şi prin acelaşi fel prin care poliţia a fost capabilă să folosească informaţii din acele baze de date genetice pentru a urmări ucigaşii, această nouă perspectivă cu rezoluţie înaltă asupra creierul oferă baza pentru găsirea celulelor care nu funcţionează corect în cazul bolilor", a spus dr. Ed Lein, cercetător la Allen Institute for Brain Science şi autorul studiului, citat de sciencedaily.com.
Noua comparaţie între tipurile de celule cerebrale de la şoareci şi oameni ajută cercetătorii să extrapoleze cunoştinţele câştigate după zeci de ani de cercetări asupra şoarecilor, la creierul uman. De asemenea, aliniamentul tipurilor de celule subliniază diferenţe cheie între noi şi rozătoare ce ar putea explica de ce atâtea medicamente psihiatrice dezvoltate în studii asupra şoarecilor nu funcţionează în cazul oamenilor.
Receptorii de serotonină, proteinele ce le permit neuronilor să reacţioneze la neurotransmiţătorul serotonină şi ce au un rol important în apetit, stare emoţională, memorie, somn şi alte funcţii cerebrale importante, sunt puternic diferenţiate în celulele cerebrale ale oamenilor şi ale şoarecilor, conform studiului. Acele schimbări ar putea explica de ce a fost atât de dificil pentru cercetătorii clinici să dezvolte noi terapii pentru depresie şi alte afecţiuni legate de serotonină: un medicament ce acţionează asupra unui receptor de serotonină ar putea afecta un şoarece diferit de cum ar afecta un om.
În unele feluri, descoperirea conform căreia cele 75 de tipuri de celule cerebrale umane identificate în studiu au un slab echivalent în creierul şoarecilor este similară descoperii de acum 20 de ani făcută de Human Genome Project, conform căreia oamenii şi şoarecii au aproape acelaşi număr de gene.
"Multe persoane ar asuma că creierul uman este mai complex decât creierul şoarecilor. Este un fel de surpriză că cel puţin în ceea ce priveşte diversitatea celulară, nu pare să fie acesta cazul. Dar acum că avem o metodă de a compara cu adevărat mere cu mere, începem să vedem multe diferenţe în modul prin care genele sunt folosite, cum arată celulele şi proporţiile diferitor tipuri celulare din creier", a explicat Lein.
Cercetătorii au folosit expresia genică, a genelor ce sunt activate într-o celulă dată, pentru a sorta aproape 16.000 de celule din girusul temporal uman, o parte din lobul temporal din creier. Studiul a avut la bază ţesut post-mortem de la persoane ce şi-au donat creierul pentru ştiinţă şi ţesut de la pacienţi cu epilepsie ce au trecut prin operaţii pe creier. Cercetătorii lucrează acum la studii asupra tipurilor de celule cerebrale din mai multe zone ale creierului.
Un studiu similar de la Allen Institute publicat anul trecut a furnizat o bază de date a celulelor şoarecilor pentru comparaţii şi a arătat că în timp ce creierul uman şi celulele cerebrale umane ar putea arăta şi acţiona diferit de cele ale şoarecilor, la nivelul expresiei lor genice, tipurile de celule se potrivesc între cele două specii.
Dacă sună confuz că celulele cerebrale umane pot fi în acelaşi timp la fel dar diferite, trebuie să ne gândim la membrele mamiferelor. Sunt folosite aceleaşi gene pentru a se forma mâna umană, aripa unui liliac sau aripioara unei balene, dar aceste structuri arată şi funcţionează în moduri distincte. De asemeena, studiul a arătat schimbări mari în expresia genică legate de modul de conectare a neuronilor, ceea ce înseamnă că de fapt circuitul cerebral uman ar putea fi foarte diferit de cel al şoarecilor.
