Учёные выяснили, что иммунные клетки мозга могут напрямую управлять его развитием ещё в утробе. Они стимулируют резкий рост особых нейронов — тормозных интернейронов, которые составляют до половины клеток в коре головного мозга человека и помогают балансировать возбуждающие сигналы. Сбоев в их работе связывают с эпилепсией, аутизмом и шизофренией.
В коре человека интернейронов вдвое больше, чем у мышей. Чтобы понять, как они формируются, исследователи UCSF вырастили мини-органы мозга — органоиды, включив в них микроглию (иммунные клетки мозга). Ранее этого не делали.
Оказалось, что микроглия выделяет инсулиноподобный фактор роста IGF1, который и запускает массовое деление интернейронов. При блокировке сигналов IGF1 рост прекращался.
Интересно, что у мышей отключение этого механизма не дало эффекта. Это говорит о том, что подобная цепочка событий может быть уникальной особенностью человеческого мозга, связанной с нашей эволюцией и когнитивными возможностями.
"Микроглия действительно настраивает и регулирует развитие нервной системы", — отмечает исследовательница Сяньхуа Пяо.
Иными словами, иммунные клетки оказались не только защитниками мозга, но и его "архитекторами".
Это открытие меняет представления о развитии мозга и показывает, насколько тесно связаны иммунная и нервная системы.
Органоиды — не точные копии мозга, они отражают только ранние стадии его развития. На более поздних этапах или на уровне сложных цепей модель пока не работает.
Однако дальнейшие исследования помогут глубже понять роль микроглии и, возможно, найти новые подходы к лечению заболеваний мозга.
Уточнения
Микроглия — это резидентные макрофаги центральной нервной системы (ЦНС). Исторически микроглию классифицировали как подтип глиальных клеток центральной нервной системы.
Нейро́н (от др.-греч. νεῦρον "волокно; нерв") — узкоспециализированная клетка. Нейрон — электрически возбудимая клетка, которая предназначена для приёма извне, обработки, хранения, передачи и вывода вовне информации с помощью электрических и химических сигналов.