რატომ არიან პატარა ბავშვები ხშირად მოუქნელები და რატომ უვითარდება ზოგიერთ მათგანს ნეიროგანვითარებითი დარღვევები? კინგს კოლეჯ ლონდონის ფსიქიატრიის, ფსიქოლოგიისა და ნეირომეცნიერების ინსტიტუტის (IoPPN) ახალმა კვლევამ ამ კითხვებზე პოტენციურ პასუხებს მიაგნო. აღმოჩენილია „მოლეკულური გადამრთველი“, რომელიც ტვინის კოორდინაციის მომწიფების პროცესს ააქტიურებს.
მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მთავარი ცილა, სახელად PGC-1α, გადამრთველის როლს ასრულებს. ის ააქტიურებს ტვინის უჯრედების, კერძოდ, სწრაფად მოქმედი ინტერნეირონების (PV+ ინტერნეირონების) მომწიფებას. ეს ნეირონები, რომლებიც ტვინის აქტივობის რეგულატორები – ე.წ. დირიჟორები – არიან, სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია მოძრაობის სრულყოფისთვის, ყურადღებისა და სწავლის პროცესისთვის.
როგორ მწიფდება ტვინის უჯრედული კავშირები?
ადამიანის ტვინი დაბადებისას სრულად ფორმირებული არ არის. მიუხედავად იმისა, რომ ძირითადი სტრუქტურები ადგილზეა, მოძრაობის კოორდინაციაზე პასუხისმგებელი წრედები (ნეირონთა ქსელები) თვეებისა და წლების განმავლობაში ვითარდება. ჟურნალ Cell-ში გამოქვეყნებული კვლევა აჩვენებს, რომ PV+ ინტერნეირონების განვითარებას PGC-1α განაპირობებს. ეს ცილა ტვინის აქტივობას „კითხულობს“ და მომწიფებისთვის საჭირო გენებს ააქტიურებს.
თაგვებში ეს პროცესი რამდენიმე კვირა გრძელდება, ადამიანებში – წლები. ეს ხსნის, რატომ არიან პატარა ბავშვები ხშირად მოუქნელები – მათი ტვინის „სქემის“ საკვანძო ნაწილი უბრალოდ ჯერ არ არის სრულად მომწიფებული.
კვლევის წამყვანი ავტორი, დოქტორი მონიკა მოისიდისი განმარტავს: „ძუძუმწოვრები სრულად ჩამოყალიბებული ტვინით არ იბადებიან. ეს ნაშრომი ავლენს კონკრეტულ მექანიზმს, თუ როგორ მწიფდება ტვინის წრედები და რატომ შეიძლება იყოს ამ პროცესის დარღვევა აუტიზმისა და შიზოფრენიის მსგავსი მდგომარეობების საფუძველი.“
ნეიროგანვითარებითი დარღვევების კვლევის ახალი ეტაპი
ბევრი ნეიროგანვითარებითი დარღვევა, მათ შორის აუტიზმი და შიზოფრენია, დაკავშირებულია PV+ ინტერნეირონების პრობლემებთან. ეს კვლევა გვაჩვენებს, როგორ მართავს პროტეინი PGC-1α (რომელსაც, თავის მხრივ, ნერვული აქტივობა და სხვა ფაქტორები აკონტროლებს) ამ ინტერნეირონების მომწიფებას. PGC-1α აკონტროლებს მიტოქონდრიისა და სპეციფიკური გენების აქტივობას, რაც ნეირონებს მაღალი სიჩქარით მუშაობის საშუალებას აძლევს.
როდესაც მკვლევრებმა თაგვებში PGC-1α-ს ფუნქცია დაარღვიეს, PV+ ინტერნეირონები არ მომწიფდნენ, რამაც ტვინის აქტივობის გაუარესება გამოიწვია. ეს შედეგი მსგავსია იმ დარღვევების, რომლებსაც ადამიანის ტვინში ვხვდებით. ის, თუ როგორ და როდის „ირთვება“ ეს “მოლეკულური გადამრთველი”, შესაძლოა, განსაზღვრავდეს ბავშვის მიდრეკილებას ნეიროგანვითარებითი დარღვევებისადმი.
რატომ არის ეს აღმოჩენა მნიშვნელოვანი?
PV+ ნეირონთა ქსელის დაგვიანებული მომწიფება ხსნის, რატომ არიან პატარა ბავშვები წლების განმავლობაში არაკოორდინირებულები. თუ გავიგებთ ამ მოლეკულური გადამრთველის მუშაობის პრინციპს და შევძლებთ მის სტიმულირებას ადრეულ ასაკში, ეს მოგვცემს შანსს, შევქმნათ ინოვაციური თერაპიები. ამ მიდგომით, შესაძლოა, აუტიზმის, შიზოფრენიისა ან კოორდინაციის პრობლემების მკურნალობა სრულიად ახალ ეტაპზე გადავიდეს. კვლევა ასევე მიუთითებს, თუ კრიტიკულად რამდენად მნიშვნელოვანია დაბადების შემდგომი პერიოდი ტვინის ნორმალური მუშაობისთვის. ეს კიდევ ერთხელ გვახსენებს, რომ როგორც გენები, ისე გარემო გადამწყვეტ როლს თამაშობს ჩვენს განვითარებაში.
წყარო: Cell
