Иммунные клетки делают не то, что все думали — именно они формируют ключевые нейроны мозга

Учёные сделали неожиданное открытие: иммунные клетки, которые обычно связывают с защитой организма, играют ключевую роль в формировании мозга ещё в утробе матери. Именно они запускают резкий рост особых нервных клеток — интернейронов, отвечающих за баланс между возбуждением и торможением в работе мозга.

Почему интернейроны так важны

Интернейроны составляют от четверти до половины всех клеток коры головного мозга взрослого человека. Они передают сигналы между нейронами и регулируют их активность с помощью химического посредника ГАМК. Это вещество снижает вероятность чрезмерной активации мозга и поддерживает баланс нервной системы. Нарушения в работе интернейронов связывают с эпилепсией, аутизмом и шизофренией.

Любопытно, что у человека этих клеток значительно больше, чем у мышей, — более чем в два раза. Возможно, именно это стало одной из причин уникальных когнитивных способностей нашего вида.

Опыт с органоидами

Чтобы проследить механизм развития интернейронов, исследователи Калифорнийского университета в Сан-Франциско создали органоиды — миниатюрные модели мозга, выращенные из стволовых клеток. В них удалось включить микроглию — резидентные иммунные клетки мозга, которые раньше не получалось интегрировать в такие структуры.

"Вот почему мы не можем использовать традиционные модели животных", — отметил соавтор исследования, ассистент научного сотрудника по педиатрии UCSF Дянькун Юй.

Он подчеркнул, что процесс, открытый командой, вероятно, характерен только для человеческого мозга.

Роль микроглии и IGF1

В ходе эксперимента выяснилось, что именно микроглия в органоидах вырабатывает IGF1 — инсулиноподобный фактор роста. Это вещество запускает массовое образование интернейронов на ранних стадиях развития.

Когда учёные искусственно блокировали сигнал IGF1, рост этих клеток резко замедлялся. Но аналогичный эксперимент с мышами показал иное: у них отключение гена не влияло на развитие

. "Это говорит о том, что цепочка событий, связанная с IGF1, может быть уникальной для человека", — объяснила соавтор работы, врач-учёный UCSF Сяньхуа Пяо.

Ограничения и перспективы

Несмотря на успех, исследователи признают: органоиды не являются точной копией мозга. Они отлично подходят для изучения ранних этапов формирования клеток, но пока не способны моделировать сложные нейронные цепи.

"Микроглия действительно тонко настраивает и регулирует развитие нервной системы. Это открывает новые горизонты в понимании её функций", — подчеркнула Пяо.

Учёные уверены, что дальнейшие исследования помогут раскрыть ещё больше неизвестных связей между иммунной и нервной системами.