Az újonnan kialakult sejtek a hippocampus egy speciális régiójában, a dentátusban koncentrálódnak, amely a memória kialakulásában, a tanulásban és a kognitív rugalmasságban játszik szerepet. A Karolinska Intézet (Svédország) új tanulmánya új bizonyítékokat hoz arra, hogy a hippocampus neuronjai felnőttkorban is tovább fejlődnek. A felfedezést a Science folyóiratban tették közzé. A hippocampus, amely elengedhetetlen a tanuláshoz és a memóriához, valamint kulcsfontosságú szerepet játszik az érzelmek szabályozásában, felnőtt emberekben is új neuronokkal bővülhet.
Már 2013-ban a kutatók megmérték a szén-14 szintjét az agyszövet DNS-ében, hogy meghatározzák, mikor alakultak ki a sejtek. Azonban a új idegsejtek kialakulásának (más néven „neurogenezis”) mértéke és jelentősége továbbra is vita tárgyát képezte. Ebben a tekintetben nem volt egyértelmű bizonyíték arra, hogy az új idegsejteket megelőző sejtek (neurális őssejtek) valóban léteznek és osztódnak felnőtt emberekben.
Az új felfedezések
Ez azúj kutatás most azonosította ezeket az őssejteket, „megerősítve, hogy az agy hipokampuszában folyamatos idegsejtképződés zajlik a felnőttkorban”, hangsúlyozták a kutatásban. „Az őssejtek azonosítása vitát váltott ki, és a tanulmányok ellentmondásos eredményeket hoztak” – jelezték. Ebben az összefüggésben emlékeztetnek arra, hogy más kutatócsoportok nem találták meg ezeket a markereket, és egyesek azzal érveltek, hogy őssejtek azonosítása nélkül nem lehet neurogenezis. A kutatók szerint ezek az eltérések valószínűleg „technikai különbségeknek köszönhetők, amelyek a fehérjék immunhisztokémiai kimutatásának módszerében mutatkoznak meg az emberi agyszöveti metszetekben”. Azonban az új tanulmány egy másik módszert alkalmazott: „Tanulmányunkban egyetlen magból származó RNS-szekvenálást használtunk, ami sokkal mélyebb elemzést tesz lehetővé, és lehetővé tette számunkra, hogy egyértelműen azonosítsuk a különböző érési stádiumban lévő őssejteket. Ez egyértelmű sejtlogikát ad az új idegsejtek kialakulásának”.
0 és 78 év közötti emberek szövetéből
A csapat több módszert kombinált, hogy megvizsgálja 0 és 78 év közötti emberek agyszövetét, amelyeket több nemzetközi biobankból szereztek be. Az egyedi RNS-elemzés mellett áramlási citometriát is alkalmaztak a sejtek tulajdonságainak vizsgálatára, valamint mesterséges intelligencia technikákat, amelyek lehetővé tették a neuronok fejlődésének különböző szakaszainak azonosítását, az őssejtektől az éretlen neuronokig, amelyek közül sok osztódási fázisban volt. A kutatók szerint ezek a sejtek felnőttekben nagyon ritkák és nehezen megkülönböztethetők a többitől. „Az azonosításukat elsősorban az tette lehetővé, hogy 0 és 5 év közötti kisgyermekek agyát vizsgáltuk, ahol sokkal gyakoribbak és könnyebben felismerhetők. Ez egyértelmű referenciapontot adott ahhoz, hogy felnőttekben mit kell keresnünk”. Ezután egy gépi tanuláson alapuló mesterséges intelligencia modellt képeztek ki a gyermekek adataival, és azt alkalmazták a felnőtt szöveteken. Ezenkívül „a szekvenálás előtt gazdagítottuk a mintákat úgy, hogy kiválasztottuk a Ki67-et expresszáló sejtmagokat, amely egy proliferációs marker”. Ezeknek a sejteknek az agyszövetben való lokalizálásához két technikát alkalmaztak, amelyek megmutatják, hogy bizonyos gének mely területeken aktívak: az RNAscope és a Xenium. Mindkét technika megerősítette, hogy az újonnan képződött sejtek a hippocampus egy specifikus régiójában, a dentatus gyrusban koncentrálódnak, amely a memória kialakulásában, a tanulásban és a kognitív rugalmasságban játszik szerepet. Az eredmények azt mutatják, hogy a felnőtt emberi idegsejtek ősei hasonlóak az egerekéhez, sertésekéhez és majmokéhoz, bár néhány különbség van a kifejeződő génekben.
Egyedek közötti variabilitás
Nagy egyéni különbségek is voltak: egyes felnőtteknek sok őssejtjük volt, másoknak alig volt. „Valószínű, hogy genetikai és környezeti tényezők befolyásolják ezt a variabilitást. Egereknél tudjuk, hogy ez így van, de a mi tanulmányunk nem volt elég nagy mintán, hogy ezt részletesen elemezzük embereknél” – hangsúlyozták. Így a tudósok egy fontos darabot találtak ahhoz, hogy megértsék, hogyan működik és változik az emberi agy az élet során. A felfedezéseknek pedig hatása lehet a degeneratív és pszichiátriai rendellenességekben a neurogenezist stimuláló regeneratív terápiák fejlesztésére. Most, hogy rendelkezésre áll ezeknek az őssejteknek a részletes molekuláris profilja, „lehetővé válik például annak elemzése, hogy az általuk expresszált gének szerepet játszanak-e olyan betegségekben, mint a depresszió vagy az Alzheimer-kór, és hogyan reagálhatnak különböző gyógyszerészeti vegyületekre”.
