Nu toți creierii sunt la fel. De ce este creierul uman mult mai vulnerabil la boli?

Cu ajutorul unor organoide cerebrale, oamenii de știință au concluzionat că tuberous sclerosis, o boală genetică rară care afectează dezvoltarea neuronală, apare mai degrabă ca efect al dezvoltării decât din punct de vedere genetic.

Folosind modele cerebrale provenite de la pacienți umani, cercetătorii au descoperit originea bolii, fiind vorba de celule progenitoare specifice oamenilor.

Descoperirile, publicate în jurnalul Science, arată că patologia bolilor care afectează creierul uman poate fi înțeleasă doar prin folosirea modelelor organoide derivate de la creieri umani.

Misterele unei boli rare care afectează dezvoltarea neuronală

Complexitatea creierului uman se datorează în mare parte dezvoltării sale care implică procese unice, multe dintre acestea încă învăluite în mister și necunoscute științei actuale. Tuberous Sclerosis Complex (TSC) nu face excepție, fiind descrisă de mult timp drept boală genetică în funcție de datele obținute de la modele animale. Acum, cercetări inovatoare de la Laboratul Knoblich, din cadrul Institutului pentru Biotehnologie Moleculară al Academiei de Științe din Austria (IMBA), au folosit modele organoide derivate de la pacienți umani pentru a elucida misterele acestei boli rare care afectează dezvoltarea neuronală.

„Descoperirile noastre în privința cauzei principale a TSC au indicat celulele progenitoare specifice creierului uman. Asta explică de ce patologia bolii nu a putut fi corect stabilită cu alte modele de laborator”, a explicat Jürgen Knoblich, director științific IMBA.

TSC se manifestă sub formă de epilepsie severă și simptome psihiatrice

În cazul multor pacienți, TSC se manifestă sub formă de epilepsie severă și simptome psihiatrice precum autism și dificultăți de învățare. Din punct de vedere morfologic, TSC este caracterizată prin semne găsite adesea în creierul pacienților. Printre acestea se numără tumori benigne sau leziuni ale cortexului cerebral. Pentru o lungă perioadă de timp, ambele au fost atribuite unei cauze genetice. Cu toate acestea, rezultatele recente au infirmat teoria populară.

„Pentru a studia Tuberous Sclerosis, noi am dezvoltat modele de organoide cerebrale ale bolii: trei culturi celulare tridimensionale pe care le utilizăm pentru a modela creierul și pe care le putem obține de la orice pacient”, a explicat Nina Corsini, unul dintre autorii studiului.

Echipa a cultivat organoide cerebrale de la mai mulți pacienți cu forme grave ale bolii, o metodă care permite investigarea mecanismelor celulare și moleculare care au existat în creierul pacientului la un moment dat în timpul dezvoltării, arată EurekAlert.

Creierul uman, mult mai complex decât creierul multor animale

„Cu acestă metodă, noi am descoperit că, la fel ca în creierul pacientului, organoidele au dezvoltat tumori și aveau regiuni dezorganizate. Prin analizarea în detaliu, am aflat că ambele anormalități au fost declanșate de răspândirea excesivă a unui tip de celulă specific creierului uman”, a precizat Oliver Eichmüller, autor coordonator al studiului.

Celulele sunt cunoscute drept Caudal Late Interneuron Progenitors, sau celule CLIP. Acestea sunt găsite în timpul dezvoltării creierului uman, dar nu și la alte animale cum ar fi șoarecii.

„Studiul nostru arată că, de fapt, creierul uman este foarte complex, mult mai complex decât creierul multor animale”, au adăugat oamenii de știință.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au identificat, în premieră, regiunile din creier care corespund clitorisului

„Pata albastră” din creier care ne ajută să ne concentrăm atenția. Ce este și cum funcționează?

Noi dovezi sugerează că stimularea magnetică ajută creierul să-și amintească mai bine

Doar 10 minute de alergare cu intensitate moderată pot îmbunătăți activitatea creierului