Микроглия и метилирование: новый взгляд на работу мозга

В нейронауках уже общепризнано, что в головном мозге клетки микроглии играют решающую роль в развитии, старении, и гомеостазе этого органа, а также в его патологических состояниях. Исследования показали различия в профиле экспрессии генов и фенотипе микроглии в разных областях мозга, а также в случае разного возраста мозга и различных нервных болезнях. Однако молекулярные механизмы, которые способствуют этим транскриптомным изменениям в человеческом мозге, недостаточно изучены. Новое исследование, опубликованное в Biological Psychiatry, было нацелено на изучение профиля метилирования ДНК микроглии мозга и привело к весьма неожиданным результатам.

Микроглия, собственные иммунные клетки мозга, когда-то считалась достаточно однородной клеточной популяцией, которая могла существовать либо в «активированной» форме, либо в  «инактивированной», обладая соответственно либо провоспалительным, либо нейропротекторным действием. Однако, как это часто бывает в нейронауках, оказалось, что эти самые необычные клетки мозга имеют широкий спектр фенотипов в зависимости от окружения с множеством функциональных отличий.  Все чаще и чаще микроглию начинают рассматривать как ключевой элемент нервных и психических заболеваний.

«Для того, чтобы устранить этот пробел в знаниях, мы решили описать ландшафт метилирования ДНК первичных клеток микроглии человека и факторы, которые способствуют изменениям в метиломе микроглии», — говорит старший автор нового исследования, Фатеме Агиги из Mental Illness Research, Education and Clinical Center (MIRECC).

Как известно, метилирование ДНК является основной формой эпигенетической регуляции, которая определяет, какие гены «включаются» или «выключаются» в различных обстоятельствах с течением времени.

Исследователи изучили изолированные клетки микроглии из посмертных образцов ткани головного мозга человека от 22 доноров разного возраста, в том числе одного пациента с шизофренией, 13 с расстройством настроения и восьми контрольных пациентов без психических расстройств, взятых из четырех областей мозга. Они проанализировали микроглию и метилирование ее ДНК при помощи специальных микромассивов олигонуклеодидов, специфичных для метилирования.

То, что микроглия показала профили метилирования ДНК, отличные от других клеток центральной нервной системы, было неудивительно.  Но менее ожидаемым оказалось то, что различия между образцами разных людей, а не различия в областях мозга, откуда брали образцы оказали гораздо большее влияние на вариабельность метилирования ДНК. 

Кроме того, исследовательский анализ показал различия в профиле метилирования микроглии в мозге субъектов с психическими расстройствами по сравнению с контролем.

Джон Кристал, редактор журнала, где опубликована статья, так сказал об этой работе: «Эти многообещающие данные указывают на патологию микроглии, ключевых иммунных клеток мозга, в биологии депрессии».

Текст: Алексей Паевский

Contribution of age, brain region, mood disorder pathology, and interindividual factors on the methylome of human microglia” by Lot D. de Witte et al. Biological Psychiatry

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: