Ανάλυση σε μονοκύτταρο αποκαλύπτει γονιδιακές διαταραχές σε περιοχές του εγκεφάλου με πρώιμη άνοια
Μια νέα μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές του UTHealth Houston ρίχνει φως στις γονιδιακές διαταραχές που παρατηρούνται σε ασθενείς με σποραδική πρώιμη άνοια. Η έρευνα, η οποία δημοσιεύθηκε στο Science Advances, εστιάζει στην ανάλυση της γονιδιακής έκφρασης και ρύθμισης σε επίπεδο μονοκυττάρου, αποκαλύπτοντας σημαντικές πληροφορίες για τη λειτουργία των γονιδίων σε τρεις περιοχές του εγκεφάλου.
Η σποραδική πρώιμη άνοια και η ανάγκη για έρευνα
Μόλις το 5% έως 10% των ασθενών με άνοια είναι κάτω των 65 ετών. Από αυτούς, το 10% φέρει μεταλλάξεις στα γονίδια APP, PSEN1 και PSEN2, που σχετίζονται με την ασθένεια. Οι υπόλοιποι 90% κατατάσσονται στη σποραδική πρώιμη άνοια, μια σπάνια και επιθετική μορφή της νόσου που ξεκινά πριν από την ηλικία των 65. Η γενετική σύνδεση στην πρώιμη άνοια παραμένει σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητη, κάτι που υπογραμμίζει την ανάγκη για εις βάθος μελέτες.
Η καινοτομία της μελέτης
«Εστιάσαμε αυτή τη μελέτη σε ασθενείς με σποραδική πρώιμη άνοια, καθώς υπάρχουν τόσα πολλά που δεν γνωρίζουμε γι’ αυτήν», δήλωσε ο Δρ. Zhongming Zhao, καθηγητής και πρόεδρος της Σχολής Βιοϊατρικών Πληροφοριών του UTHealth Houston. «Προηγούμενες μελέτες συνήθως επικεντρώνονταν σε κύτταρα μόνο από μία περιοχή του εγκεφάλου σε περιπτώσεις αργής άνοιας. Χρησιμοποιούμε μια νέα τεχνολογία μονοκυττάρου για να χαρτογραφήσουμε γονίδια σε τρεις περιοχές του εγκεφάλου και για πρώτη φορά έχουμε μια λεπτομερή εικόνα αυτών των μοριακών σημάτων και της ρύθμισης των γονιδίων σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων». Ο Δρ. Zhao είναι επίσης ο ιδρυτής του Κέντρου Ακριβείας Υγείας και του Κέντρου Γενωμικής Καρκίνου του UTHealth Houston.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές πολυομικής ανάλυσης μονοπυρήνων για να εξετάσουν τους εγκεφάλους που πλήττονται από πρώιμη άνοια. Αυτή η μέθοδος απομονώνει τον πυρήνα κάθε κυττάρου, επιτρέποντας στους ερευνητές να μελετήσουν τις βιολογικές πληροφορίες και να κατανοήσουν πώς ρυθμίζονται και εκφράζονται τα γονίδια σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων.
Ανακαλύψεις και προοπτικές
Σύμφωνα με τη μελέτη, οι γονιδιακές διαταραχές είναι πιο σοβαρές στην εντορινική φλοιό και τον ιππόκαμπο, περιοχές που σχετίζονται με τα συμπτώματα της σποραδικής πρώιμης άνοιας. Η ομάδα ανακάλυψε δυσλειτουργίες σε γονίδια που λειτουργούν ως «διακόπτες» για τη συμπεριφορά των κυττάρων. Ειδικότερα, εντόπισαν δύο σημαντικούς γονιδιακούς διακόπτες: έναν σε υποστηρικτικά κύτταρα, τα αστροκύτταρα (RFX4), και έναν σε ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου, τα μικρογλοία (IKZF1). Αυτοί οι διακόπτες ελέγχουν γονίδια που επηρεάζουν την επικοινωνία των κυττάρων του εγκεφάλου και την αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος.
Η μελέτη επισημαίνει ότι οι κυτταρικοί δρόμοι που χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση της νευροφλεγμονής και οι συνδέσεις όπου οι νευρώνες επικοινωνούν μέσω ηλεκτρικών ή χημικών σημάτων παρουσίασαν αλλαγές στην παρουσία παθογόνων της άνοιας. Επιπλέον, οι ερευνητές διερεύνησαν τα γλοιακά κύτταρα, τα οποία υποστηρίζουν τα εγκεφαλικά κύτταρα, και τα αστροκύτταρα, τα οποία παράγουν φλεγμονή για να καταστρέψουν βακτήρια και ιούς, αλλά ενδέχεται να βλάψουν κατά λάθος τα εγκεφαλικά κύτταρα κατά την αντίδραση σε αμυλοειδείς πλάκες.
Παρά το γεγονός ότι ορισμένα ευρήματα ευθυγραμμίζονται με την πρόοδο της αργής άνοιας, η σποραδική πρώιμη άνοια παρουσιάζει μοναδικά μοτίβα, συμπεριλαμβανομένων κοινών ευπαθειών με καταστάσεις όπως η σχιζοφρένεια και η διπολική διαταραχή. Αυτή η μελέτη αναδεικνύει πιθανούς θεραπευτικούς στόχους για τους γιατρούς, οι οποίοι μπορούν να στοχεύσουν στην αποκατάσταση της κανονικής ρύθμισης των γονιδίων και της επικοινωνίας μεταξύ των κυττάρων.
