Цікавості

Людськоспецифічний ген SRGАР2 може пояснити, чому ключові клітини мозку дозрівають настільки повільно та як цей ритм розвитку пов’язаний з формуванням унікальних когнітивних здібностей людини. Про це йдеться в роботі дослідників Колумбійського інституту Цукермана, на яку повідомляє SсіТесhDаіly.Мікроглія — це найчисленніші імунні клітини мозку. Вони захищають від інфекцій, прибирають пошкоджені нейрони та допомагають формувати нейронні мережі під час розвитку. Команда з лабораторії Франка Полле (Frаnсk Роllеuх) показала, що людська мікроглія, так само як і нейрони, дозріває значно повільніше, ніж у інших тварин: у мишей цей процес триває близько трьох тижнів, тоді як у людей — від чотирьох до восьми років.

Людськоспецифічний ген у центрі уваги

Лабораторія Полле більше 15 років вивчає SRGАР2 — один із кількох десятків генів, копії яких з’явилися лише в людини. Мета цих досліджень — зрозуміти генетичні зміни, що зробили людський мозок відмінним від мозку інших видів.У попередніх роботах було показано, що людськоспецифічні копії SRGАР2 збільшують кількість синапсів — контактів, через які нейрони обмінюються сигналами. Вони також уповільнюють дозрівання цих синапсів. Обидві риси характерні для людських нейронів і відрізняють їх від нейронів інших ссавців.Триваліший розвиток призводить до формування нейронів із більш щільними й міцними зв’язками з оточенням, що підсилює здатність обробляти та зберігати інформацію. Нові експерименти показали, що вплив SRGАР2 не обмежується лише нейронами.

SRGАР2 у мікроглії та повільне дозрівання

Карлос Діас-Салазар (Саrlоs Dіаz-Sаlаzаr), провідний автор дослідження, виявив, що людськоспецифічні копії SRGАР2 у мікроглії майже вдесятеро численніші, ніж у нейронах. Це поставило перед науковцями запитання, чому саме цей ген настільки активний в імунних клітинах мозку.За останні два десятиліття уявлення про мікроглію суттєво змінилися. Окрім боротьби з інфекціями та відновлення ушкоджених тканин, вона бере важливу участь у побудові мозку, що розвивається. Мікроглія становить приблизно 5–10% усіх клітин мозку, а під час розвитку визначає, які синапси нейрони збережуть, а які — буде вилучено. Вона також може змінювати чутливість синапсів у нейронних мережах.Експерименти з використанням мишей та людських клітин показали, що людськоспецифічні копії SRGАР2 істотно подовжують розвиток мікроглії. Якщо у мишей ці клітини дозрівають приблизно за три тижні, то у людини на це потрібно від чотирьох до восьми років.За словами дослідників, цей ген допомагає контролювати «темп розвитку» нейронів, а еволюція також обрала його для регуляції розвитку мікроглії, яка критично важлива для формування нейронних мереж. Таким чином, ці два типи клітин залишаються синхронізованими під час тривалого періоду дозрівання мозку.

Неотенія та унікальність людського мозку

Серед ссавців мозок людини вирізняється надзвичайно тривалою фазою дозрівання. Цей феномен називають неотенією — збереженням «ювенільних» рис протягом довгого часу — і пов’язують із високими когнітивними здібностями людини.Отримані результати свідчать, що SRGАР2 може координувати повільне дозрівання і нейронів, і мікроглії, яка спрямовує їхній розвиток. Завдяки такому узгодженому графіку мікроглія може впливати на формування нейронних зв’язків упродовж незвично тривалого періоду, коли людський мозок активно перебудовується.Наступний крок для команди — з’ясувати, яким саме чином SRGАР2 запускає неотенію в нейронах, мікроглії та інших клітинах мозку. Дослідники прагнуть зрозуміти, які саме елементи будови та розвитку мозку роблять людину унікальною з еволюційного погляду.Автори також зазначають, що в останні роки мікроглію пов’язують з нейророзвитковими розладами та нейродегенеративними хворобами. Тому розуміння того, чим людська мікроглія відрізняється від мікроглії інших видів, може наблизити науку до кращого пояснення походження цих захворювань і ролі генів на кшталт SRGАР2 у їхньому розвитку.Стаття Людський ген SRGАР2 сповільнює дозрівання клітин мозку з'явилася спочатку на Цікавості.