СОЧЕТАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ ПРИВОДИТ К РАС

МЕНЮ


Главная страница
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту
Архив новостей

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


Ученые Школы общественного здравоохранения Блумберга Университета Джонса Хопкинса в своем исследовании органоидов головного мозга продемонстрировали, что воздействие распространенного пестицида вместе с мутацией гена, связанного с аутизмом, имеет синергический эффект.

Результаты являются очевидным доказательством того, что нарушения нейроразвития могут быть вызваны сочетанием генетических и средовых факторов. Исследователи предполагают, что именно такое сочетание может вносить свой вклад в рост распространенности аутизма, расстройства развития, характеризующегося нарушениями когнитивной, социальной и коммуникативной функций.

Модель органоида мозга, разработанная исследователями Школы Блумберга, состоит из шариков клеток, дифференцирующихся в нервные клетки из стволовых и имитирующих развитие мозга. В процессе исследования ученые обнаружили, что хлорпирифос, распространенный пестицид, который, предположительно, оказывает нейротоксическое воздействие и негативно влияет на развитие мозга, значительно снижает уровень белка CHD8 в органоидах.

CHD8 является регулятором активности генов, играющих важную роль в развитии мозга. Мутации в кодирующем его гене, снижающие уровень активности CHD8, входят в число наиболее опасных из более 100 генетических вариантов риска аутизма, которые на сегодняшний день были идентифицированы.

Исследователи обнаружили, что органоиды мозга лишь с одной копией гена CHD8 содержали только две трети от нормального уровня белка CHD8 в их клетках, а воздействие хлорпирифоса еще более значительно снизило уровни CHD8, преобразовывая умеренный дефицит в тяжелый. В результате это воздействия было четко продемонстрировано, как средовой фактор может усилить эффект генетического, что приведет, по всей вероятности, к более тяжелому течению заболевания и к усилению симптомов.

В ходе исследования ученые составили список молекул в крови, моче и ткани мозга, которые, как показали предыдущие исследования, отличаются у пациентов с РАС. Они обнаружили, что уровни некоторых из этих очевидных биомаркеров аутизма были также значительно снижены из-за недостатка CHD8 или воздействия хлорпирифоса по отдельности, и тем более, когда на организм повлияли оба фактора.

«В этом плане мы показали, что изменения в этих органоидах соответствуют изменениям, наблюдаемым у пациентов с аутизмом», — говорит доктор наук Лена Смирнова, научный сотрудник Отдела гигиены окружающей среды и инженерии в Школе Блумберга.

«Кратковременные экспериментальные воздействия в высоких дозах не отражают ситуацию реальной жизни, но дают нам отправную точку для идентификации генетических вариантов, которые могут повысить чувствительность у людей с аутизмом к токсинам. Теперь мы можем изучить, каким образом другие гены и потенциально токсичные вещества взаимодействуют друг с другом», — говорит она.

Gene–Environment Interactions in Developmental Neurotoxicity: a Case Study of Synergy between Chlorpyrifos and CHD8 Knockout in Human BrainSpheres. Environmental Health Perspectives, July 14, 2021; DOI: 10.1289/EHP8580

Science Daily. Brain organoid study highlights potential role of genetic and environmental interaction in autism spectrum disorder

Комментарии: