Punca gangguan mental dan neurodegeneratif yang terdapat dalam pembentukan sel otak janin

Asal-usul beberapa gangguan neuropsikiatri, seperti autisme, gangguan bipolar atau kemurungan, serta beberapa penyakit neurodegeneratif, seperti Alzheimer dan Parkinson, mungkin terletak sangat awal dalam perkembangan otak janin. Iaitu, lebih awal daripada yang difikirkan sebelum ini, menurut kajian oleh Institut Penyelidikan di Hospital del Mar dan Universiti Yale, yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications.

Kerja ini memberi tumpuan "untuk mencari asal-usul penyakit mental pada peringkat terawal perkembangan janin, terutamanya dalam sel stem otak," jelas Dr Gabriel Santpere, seorang penyelidik dalam Program Servet Miguel dan penyelaras Kumpulan Penyelidikan Neurogenomics dalam Program Informatik Bioperubatan Hospital Istituto Investigaciones del Mar, sebuah kumpulan kerjasama dengan Universiti Pompeu Fabra.

Untuk melakukan ini, mereka menggunakan senarai hampir 3,000 gen yang dikaitkan dengan penyakit neuropsikiatri, patologi neurodegeneratif dan kecacatan kortikal, dan memodelkan kesan mengubahnya pada sel yang terlibat dalam perkembangan otak. Keputusan menunjukkan bahawa kebanyakan gen ini sudah berfungsi pada awal perkembangan janin dalam sel stem - prekursor yang membentuk otak, mencipta neuron dan struktur yang menyokongnya.

Mencapai ini bukanlah tugas yang mudah. Tahap perkembangan otak ini sangat sukar untuk dipelajari. Atas sebab ini, para penyelidik mengumpulkan banyak data daripada otak manusia dan tetikus, serta data daripada model sel in vitro.

Seperti yang dinyatakan oleh Dr. Nicola Micali, penyelidik bersekutu di makmal Dr. Pasko Rakic di Yale dan ketua bersama kajian, "Para saintis biasanya mengkaji gen untuk penyakit mental pada orang dewasa, tetapi dalam kerja ini kami mendapati bahawa banyak gen ini sudah aktif pada awal perkembangan otak janin, dan perubahan padanya boleh menjejaskan perkembangan otak dan menyumbang kepada gangguan mental di kemudian hari."

Kajian itu memodelkan rangkaian pengawalseliaan khusus untuk setiap jenis sel yang terlibat dalam pembangunan otak untuk melihat bagaimana pengaktifan atau penyahaktifan gen yang dianalisis yang dikaitkan dengan penyakit otak yang berbeza mempengaruhi sel progenitor pada peringkat yang berbeza. Ini membolehkan mereka memerhatikan kepentingan setiap gen dalam perkembangan gangguan yang menyebabkan penyakit yang berbeza. Senarai ini terdiri daripada mikrosefali dan hidrosefalus kepada autisme, kemurungan, gangguan bipolar, anoreksia atau skizofrenia, dan juga termasuk penyakit Alzheimer dan Parkinson.

Semua patologi ini didapati melibatkan gen yang terlibat dalam fasa terawal perkembangan otak, apabila sel stem saraf aktif. "Kami meliputi pelbagai jenis penyakit yang boleh dihidapi oleh otak dan mengkaji bagaimana gen yang terlibat dalam keadaan ini berkelakuan dalam sel stem saraf," tambah Joel Mato-Blanco, seorang penyelidik di Institut Penyelidikan di Hospital del Mar.

Pada masa yang sama, beliau menegaskan bahawa kerja itu "mengenal pasti tingkap masa dan jenis sel di mana tindakan gen ini paling penting, menunjukkan bila dan di mana untuk menyasarkan fungsi gen ini."

Mempunyai maklumat ini "berguna untuk memahami asal-usul penyakit yang menjejaskan korteks serebrum, iaitu, bagaimana perubahan genetik diubah menjadi patologi ini," kata Dr. Santpere.

Memahami mekanisme ini dan peranan setiap gen dalam setiap penyakit boleh membantu membangunkan terapi yang disasarkan yang menyasarkannya, membuka peluang untuk terapi gen dan rawatan yang diperibadikan.