Τα ανθρώπινα ανοσοποιητικά κύτταρα του εγκεφάλου χρειάζονται χρόνια για να ωριμάσουν και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η ασυνήθιστα αργή ανάπτυξη μπορεί να είναι μέρος αυτού που κάνει τον εγκέφαλό μας τόσο ισχυρό. Πίστωση: Shutterstock
Τα κύτταρα του εγκεφάλου
Τα μικρογλοία είναι τα πιο άφθονα ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου. Βοηθούν στην προστασία του εγκεφάλου από επιβλαβείς εισβολείς, καθαρίζουν τους κατεστραμμένους νευρώνες και υποστηρίζουν την κανονική ανάπτυξη του εγκεφάλου. Ερευνητές στο Ινστιτούτο Zuckerman του Κολούμπια ανακάλυψαν για πρώτη φορά ότι η ανθρώπινη μικρογλοία, όπως και οι ανθρώπινοι νευρώνες, ωριμάζει πολύ πιο αργά από τα συγκρίσιμα κύτταρα σε άλλα ζώα.
«Αυτή η αργή ανάπτυξη μπορεί να βοηθήσει την ανθρώπινη μικρογλοία να επηρεάσει τον ανθρώπινο εγκέφαλο με τρόπους που επιτρέπουν τις ισχυρές γνωστικές μας ικανότητες», δήλωσε ο Carlos Diaz-Salazar, PhD, κύριος συγγραφέας μιας νέας μελέτης Neuron για το θέμα, ο οποίος πραγματοποίησε την εργασία ενώ βρισκόταν στο εργαστήριο του Franck Polleux, PhD.
Ένα Ανθρώπινο Ειδικό Γονίδιο με Ασυνήθιστο Ρόλο
Το εργαστήριο Polleux έχει αφιερώσει περισσότερα από 15 χρόνια μελετώντας το SRGAP2, ένα από τις αρκετές δεκάδες γονίδια που αντιγράφηκαν ειδικά στους ανθρώπους. Ο ευρύτερος στόχος της ομάδας είναι να κατανοήσει τα βιολογικά χαρακτηριστικά που διακρίνουν τον ανθρώπινο εγκέφαλο από αυτά των άλλων ζώων.
Προηγούμενη εργασία του Δρ. Polleux έδειξε ότι τα ανθρώπινα αντίγραφα του SRGAP2 αυξάνουν τον αριθμό των συνάψεων ή συνδέσεων που δημιουργούνται από τους νευρώνες, ενώ παράλληλα προκαλούν πολύ αργή ωρίμανση αυτών των συνάψεων. Και τα δύο χαρακτηριστικά είναι διακριτικά χαρακτηριστικά των ανθρώπινων νευρώνων μεταξύ των θηλαστικών. Το αποτέλεσμα είναι ένα πυκνότερο και ισχυρότερο δίκτυο νευρωνικών συνδέσεων που μπορεί να ενισχύσει την ικανότητα του εγκεφάλου να επεξεργάζεται και να αποθηκεύει πληροφορίες.
Στη νέα έρευνα, ο Δρ. Diaz-Salazar βρήκε κάτι απροσδόκητο. Τα ανθρώπινα αντίγραφα του SRGAP2 ήταν σχεδόν 10 φορές πιο άφθονα στη μικρογλοία παρά στους νευρώνες.
"Έτσι, το ερώτημα ήταν: "Γιατί στη Γη είναι αυτό το γονίδιο τόσο ενεργό στη μικρογλοία;"", υπενθύμισε ο Δρ. Polleux, κύριος ερευνητής στο Ινστιτούτο Zuckerman.
Η μικρογλοία βοηθά στη διαμόρφωση των αναπτυσσόμενων κυκλωμάτων του εγκεφάλου
Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν μάθει ότι η μικρογλοία κάνει πολύ περισσότερα από το να καταπολεμά τις λοιμώξεις και να βοηθά στην αποκατάσταση της εγκεφαλικής βλάβης. Αυτά τα κύτταρα, τα οποία αντιπροσωπεύουν το 5 έως 10% των εγκεφαλικών κυττάρων, βοηθούν επίσης στην οργάνωση του αναπτυσσόμενου εγκεφάλου.
Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, η μικρογλοία επηρεάζει ποιες συνάψεις διατηρούν οι νευρώνες και ποιες εξαλείφονται. Μπορούν επίσης να κάνουν τις συνάψεις περισσότερο ή λιγότερο ευαίσθητες, βοηθώντας στη λεπτή ρύθμιση της επικοινωνίας εντός των εγκεφαλικών κυκλωμάτων.
Πειράματα με ποντίκια και ανθρώπινα κύτταρα έδειξαν ότι τα ανθρώπινα αντίγραφα του SRGAP2 επιβραδύνουν δραματικά την ανάπτυξη της ανθρώπινης μικρογλοίας. Η ανθρώπινη μικρογλοία χρειάζεται περίπου τέσσερα έως οκτώ χρόνια για να ωριμάσει, ενώ η μικρογλοία στα ποντίκια φτάνει στην ωριμότητα σε περίπου τρεις εβδομάδες.
«Αυτό το γονίδιο βοηθά στον έλεγχο του ρυθμού ανάπτυξης των νευρώνων και η φύση το έχει επίσης επιλέξει για να ελέγχει την ανάπτυξη της μικρογλοίας που είναι τόσο κρίσιμη για την ανάπτυξη των νευρώνων, έτσι ώστε να είναι συγχρονισμένα κατά την ανάπτυξη», δήλωσε ο Δρ. Diaz-Salazar, ο οποίος είναι τώρα ερευνητής στο Ινστιτούτο Ιατρικής Έρευνας του Νοσοκομείου del Mar στη Βαρκελώνη.
Γιατί ο ανθρώπινος εγκέφαλος αργεί τόσο πολύ να ωριμάσει
Σε σύγκριση με τους εγκεφάλους άλλων θηλαστικών, ο ανθρώπινος εγκέφαλος αναπτύσσεται σε μια ασυνήθιστα μεγάλη περίοδο. Οι επιστήμονες αναφέρονται σε αυτό το εκτεταμένο αναπτυξιακό χρονοδιάγραμμα ως νεοτενία και πιστεύεται ότι παίζει σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση προηγμένων ανθρώπινων γνωστικών ικανοτήτων.
Τα νέα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το SRGAP2 μπορεί να βοηθήσει στον συντονισμό αυτού του αργού αναπτυξιακού ρυθμού σε πολλαπλά είδη εγκεφαλικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των νευρώνων και της μικρογλοίας. Οι ερευνητές θέλουν τώρα να προσδιορίσουν ακριβώς πώς το γονίδιο προάγει τη νεοτενία σε αυτά τα κύτταρα και σε άλλα μέρη του εγκεφάλου.
«Θέλουμε να κατανοήσουμε όλα τα στοιχεία που βοηθούν στη σύνθεση του ανθρώπινου εγκεφάλου για να κατανοήσουμε τι μας κάνει μοναδικούς από εξελικτική άποψη», δήλωσε ο Δρ. Polleux. «Επειδή οι επιστήμονες πρόσφατα διαπίστωσαν ότι η μικρογλοία εμπλέκεται σε νευροαναπτυξιακές διαταραχές και νευροεκφυλιστικές ασθένειες, τα ευρήματά μας μας φέρνουν ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση του τι κάνει την ανθρώπινη μικρογλοία ξεχωριστή στο πλαίσιο των εγκεφαλικών ασθενειών».
www.worldenergynews.gr
