
Американские исследователи выяснили, как синдром Дауна
влияет на развитие и функции мозга на молекулярном уровне. Оказалось, что
основные нарушения связаны с белым веществом, состоящим из нервных волокон. Результаты
работы опубликованы в журнале Neuron.
Синдром Дауна — врожденное заболевание, связанное с наличием
дополнительной 21-й хромосомы. Оно вызывает множественные нарушения развития, в
основном нервной и сердечно-сосудистой систем. Его симптомы описаны давно,
однако какие именно изменения в структуре и работе мозга к ним приводят,
известно не было.
Межвузовский научный коллектив под руководством сотрудников
Бостонского и Йельского университетов провел анализ транскриптомов различных
областей мозга трансгенных мышей с аналогом человеческого синдрома Дауна и здоровых
животных (транскриптом — это совокупность информационных РНК, которые
обеспечивают синтез белка на матрице ДНК; он служит интегральным показателем
функции клеток и состоящих из них тканей). В исследовании использовались мыши
обоих полов с середины внутриутробного развития до зрелого возраста. Соответствие
животной модели человеческому заболеванию подтвердили, изучив изменения в
тканях мозга умерших людей с синдромом Дауна и без него.
Выяснилось, что при синдроме Дауна нарушена экспрессия
множества генов, причем эти нарушения имеют четкую пространственно-временную специфичность,
связаны с конкретными биологическими процессами и наблюдаются по всему геному. В
частности, зафиксированы значительные изменения экспрессии генов, связанных с созреванием
и жизнеспособностью олигодендроцитов — вспомогательных клеток центральной
нервной системы, которые служат поддержкой и изоляцией для нервных волокон и
синтезируют их миелиновые оболочки.
В результате этого снижается миелинизация нервных волокон,
что, в свою очередь, приводит к нарушению развития белого вещества переднего
мозга и замедлению прохождения в нем нервных импульсов. В результате этого возникает
набор интеллектуальных и неврологических расстройств, характерных для синдрома
Дауна.
«Обнаружение генетических изменений, приводящих к нарушению
связей между отделами мозга, дает совершенно новую мишень для потенциальной
терапии синдрома Дауна. Полученные результаты позволят разработать новые
стратегии улучшения функций мозга и повышения качества жизни», — отметил руководитель
работы Тарик Хайдар (Tarik Haydar).
Олег Лищук
