Gener involverade i immunsystemets funktion har atypiska uttrycksmönster i hjärnan hos personer med vissa neurologiska och psykiatriska störningar, inklusive autism, enligt en ny studie av tusentals hjärnprover efter döden.
Av de 1 275 studerade immungener var 765 (60 %) över- eller underuttryckta i hjärnan hos vuxna med en av sex sjukdomar: autism, schizofreni, bipolär sjukdom, depression, Alzheimers sjukdom eller Parkinsons sjukdom. Dessa uttrycksmönster varierar från fall till fall, vilket tyder på att var och en har unika "signaturer", säger huvudforskaren Chunyu Liu, professor i psykiatri och beteendevetenskap vid Northern State Medical University i Syracuse, New York.
Enligt Liu kan uttrycket av immungener fungera som en markör för inflammation. Denna immunaktivering, särskilt i livmodern, är associerad med autism, även om mekanismen genom vilken den sker är oklar.
”Mitt intryck är att immunförsvaret spelar en betydande roll vid hjärnsjukdomar”, sa Liu. ”Han är en viktig aktör.”
Christopher Coe, professor emeritus i biologisk psykologi vid University of Wisconsin-Madison, som inte var inblandad i studien, sa att det inte var möjligt att förstå utifrån studien om immunaktivering spelar en roll i att orsaka någon sjukdom eller om sjukdomen i sig. Detta ledde till förändringar i immunaktivering. Job.
Liu och hans team analyserade uttrycksnivåerna av 1 275 immungener i 2 467 hjärnprover från obduktioner, inklusive 103 personer med autism och 1 178 kontrollpersoner. Data erhölls från två transkriptomdatabaser, ArrayExpress och Gene Expression Omnibus, samt från andra tidigare publicerade studier.
Den genomsnittliga uttrycksnivån av 275 gener i hjärnorna hos autistiska patienter skiljer sig från den i kontrollgruppen; hjärnorna hos Alzheimerspatienter har 638 differentiellt uttryckta gener, följt av schizofreni (220), Parkinsons (97), bipolär sjukdom (58) och depression (27).
Uttrycksnivåerna var mer varierande hos autistiska män än hos autistiska kvinnor, och hjärnorna hos deprimerade kvinnor skilde sig mer åt än hos deprimerade män. De återstående fyra tillstånden visade inga könsskillnader.
Uttrycksmönstren i samband med autism påminner mer om neurologiska sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons än andra psykiatriska sjukdomar. Per definition måste neurologiska sjukdomar ha kända fysiska egenskaper hos hjärnan, såsom den karakteristiska förlusten av dopaminerga neuroner vid Parkinsons sjukdom. Forskare har ännu inte definierat detta kännetecken för autism.
”Denna [likhet] ger bara ytterligare en riktning som vi behöver utforska”, sa Liu. ”Kanske en dag kommer vi att förstå patologi bättre.”
Två gener, CRH och TAC1, förändrades oftast vid dessa sjukdomar: CRH var nedreglerat vid alla sjukdomar utom Parkinsons sjukdom, och TAC1 var nedreglerat vid alla sjukdomar utom depression. Båda generna påverkar aktiveringen av mikroglia, hjärnans immunceller.
Coe sa att atypisk mikrogliaaktivering kunde "försämra normal neurogenes och synaptogenes", vilket på liknande sätt stör neuronal aktivitet under en mängd olika förhållanden.
En studie från 2018 av hjärnvävnad efter döden fann att gener associerade med astrocyter och synaptisk funktion uttrycks lika mycket hos personer med autism, schizofreni eller bipolär sjukdom. Men studien fann att mikrogliagener bara var överuttryckta hos patienter med autism.
Personer med mer immungeneraktivering kan ha en "neuroinflammatorisk sjukdom", säger Michael Benros, studieledare och professor i biologisk och precisionspsykiatri vid Köpenhamns universitet i Danmark, som inte var involverad i arbetet.
”Det kan vara intressant att försöka identifiera dessa potentiella undergrupper och erbjuda dem mer specifika behandlingar”, sa Benroth.
Studien fann att de flesta av de uttrycksförändringar som observerades i hjärnvävnadsprover inte fanns i datauppsättningar av genuttrycksmönster i blodprover från personer med samma sjukdom. Det "något oväntade" fyndet visar vikten av att studera hjärnans organisation, säger Cynthia Schumann, professor i psykiatri och beteendevetenskap vid MIND Institute vid UC Davis, som inte var involverad i studien.
Liu och hans team bygger cellulära modeller för att bättre förstå om inflammation är en bidragande faktor till hjärnsjukdom.
Denna artikel publicerades ursprungligen på Spectrum, den ledande webbplatsen för nyhetsforskning om autism. Citera denna artikel: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407