Ученые Института исследований приматов им. Лейбница выяснили, что ген ARHGAP11A играет ключевую роль в формировании уникальной клеточной структуры развивающегося человеческого мозга. Результаты опубликованы в Cell Reports.
Ученые объяснили: человеческий мозг отличается от мозга других животных масштабной корой, сложной организацией и большим разнообразием клеток.
Эти особенности закладываются еще в период развития, в вентрикулярной зоне — области, где стволовые клетки дают начало нервным и вспомогательным клеткам. Чтобы делиться и мигрировать в нужные слои, клетки постоянно перестраивают цитоскелет — внутренний "каркас", определяющий их форму и направление роста.Исследователи установили, что ARHGAP11A контролирует эти процессы. Когда ген работает корректно, стволовые клетки сохраняют ориентацию, остаются в нужном месте и делятся в нужном темпе. При его отсутствии клетки раньше времени покидают ткань и превращаются в нейроны. Это приводит к быстрому истощению резерва стволовых клеток и нехватке опорных клеток, которые необходимы для созревания и стабильности мозга.
Работа проводилась на органоидах — моделях человеческого мозга, выращенных из стволовых клеток. Они позволили увидеть, как нарушение работы ARHGAP11A изменяет архитектуру развивающейся ткани. Кратковременное подавление чрезмерно активных сигнальных путей частично устраняло эти дефекты, что говорит о потенциальной управляемости процесса.
Авторы отмечают, что в тканях мышей аналогичные изменения не наблюдались. По словам исследователей, развитие человеческого мозга основано на уникальных паттернах, изучать которые эффективнее всего на органоидах.
Исследование помогает лучше понять генетические причины нарушений развития, таких как микроцефалия и гетеротопии нейронов. По мнению авторов, полученные данные со временем могут привести к более точной диагностике и новым подходам к лечению редких заболеваний мозга.
Свежие комментарии