Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Mokslininkai atrado pagrindinį baltymą, atsakingą už smegenų asimetriją
Paskutinį kartą peržiūrėta: 02.07.2025
Dėl naujų tyrimų dabar geriau suprantami genetiniai mechanizmai, lemiantys unikalius kairės ir dešinės smegenų skirtumus, kurie atveria kelią geresniam žmogaus sutrikimų, susijusių su nenormalia smegenų asimetrija, supratimui.
UCL, Wellcome Sanger instituto, Oksfordo universiteto ir kitų bendraautorių tyrėjai nustatė, kad baltymas, vadinamas Cachd1, atlieka pagrindinį vaidmenį nustatant skirtingą neuronų struktūrą ir funkciją kiekvienoje smegenų pusėje. Tyrimas paskelbtas žurnale „Science“.
Atlikdami genetinius eksperimentus su zebrinėmis žuvimis, tyrėjai nustatė, kad mutavus Cachd1, dešinė smegenų pusė praranda normalų asimetrinį vystymąsi ir tampa kairiosios pusės veidrodiniu atspindžiu. Šis sutrikimas sukelia nenormalų neuronų ryšį, kuris veikia smegenų funkciją.
Šis atradimas nušviečia genetinius mechanizmus, lemiančius smegenų asimetriją – reiškinį, stebimą daugeliui gyvūnų rūšių, įskaitant žmones. Šių procesų supratimas gali padėti geriau suprasti žmonių sutrikimus, kurių metu sutrinka smegenų asimetrija, tokius kaip šizofrenija, Alzheimerio liga ir autizmo spektro sutrikimai.
Nepaisant jų veidrodinio atspindžio anatomijos, kairysis ir dešinysis žmogaus smegenų pusrutuliai turi funkcinių skirtumų, kurie veikia neuroninius ryšius ir kognityvinius procesus, tokius kaip kalba. Kaip atsiranda šie kairiojo ir dešiniojo neuronų grandinių skirtumai, vis dar menkai suprantama.
Naudodami zebrafish – gerai žinomą modelinį organizmą smegenų vystymuisi tirti dėl jų skaidrių embrionų – tyrėjai nusprendė ištirti, kaip Cachd1 gali paveikti smegenų asimetriją.
Komanda nustatė, kad mutavus Cachd1, smegenų regionas, vadinamas habenula, praranda įprastą kairės ir dešinės skirtumą. Dešinėje pusėje esantys neuronai tampa panašūs į kairės pusės neuronus, o tai sutrikdo habenulos neuroninius ryšius ir gali paveikti jos funkciją.
Cachd1 slopinimas naudojant morfolinus lemia dvišalę simetriją. (AB) Neinjektuotų laukinio tipo ir cachd1 morfolino injekcijomis suleistų lervų nugarinis vaizdas praėjus 4 dienoms po apvaisinimo po viso kalno in situ hibridizacijos, naudojant antisensinius ribosondus prieš asimetrinį nugarinį habenulos žymeklį kctd12.1. (C) Pusiau kiekybinė cachd1 transkriptų RT-PGR. Šaltinis: Science (2024). DOI: 10.1126/science.ade6970
Baltymų jungimosi eksperimentai parodė, kad Cachd1 jungiasi prie dviejų receptorių, kurie leidžia ląstelėms bendrauti per Wnt signalizacijos kelią, vieną iš intensyviausiai ištirtų ląstelių komunikacijos būdų, kuris atlieka svarbų vaidmenį ankstyvajame vystymesi, kamieninių ląstelių formavimesi ir daugelyje ligų.
Be to, atrodo, kad Cachd1 poveikis būdingas tik dešiniajai smegenų pusei, o tai rodo, kad yra nežinomas slopinantis veiksnys, ribojantis jo aktyvumą kairėje pusėje. Nors visos detalės dar nėra aiškios, duomenys rodo, kad Cachd1 atlieka pagrindinį vaidmenį nustatant skirtumą tarp kairiosios ir dešiniosios besivystančių smegenų pusių, reguliuodamas ląstelių komunikaciją būtent dešinėje pusėje.
Būsimuose tyrimuose bus nagrinėjama, ar Cachd1 atlieka kitas svarbias funkcijas, susijusias su Wnt keliu.
„Tai buvo labai bendradarbiavimo pagrindu sukurtas projektas, kuriam labai padėjo tarpdisciplininis požiūris – genetikos, biochemijos ir struktūrinės biologijos mokslininkai sujungė jėgas, kad geriau suprastų kairės ir dešinės asimetrijos atsiradimą smegenyse, taip pat nustatytų naują svarbaus signalizacijos kelio komponentą, atliekantį daug vaidmenų sveikatai ir ligoms“, – sako dr. Garethas Powellas, tyrimo bendraautoris, buvęs Wellcome Sanger instituto doktorantas, o dabar UCL Ląstelių ir raidos biologijos katedros narys.
„Džiaugiuosi matydamas šio glaudžiai bendradarbiaujant atlikto tyrimo, kuriame dalyvavo daug talentingų žmonių iš skirtingų institutų, turinčių skirtingus mokslinių tyrimų interesus ir įgūdžius, rezultatus. Komanda kartu leido mums padaryti įdomių naujų atradimų apie Wnt signalizacijos kelią ir smegenų asimetrijos vystymąsi“, – teigė vyresnysis tyrimo autorius ir UCL Ląstelių ir raidos biologijos katedros narys profesorius Steve'as Wilsonas.