Органоид человеческого мозга установил функциональную связь с мозгом мыши

Кортикальные органоиды, полученные из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, воспроизводят некоторые черты коры головного мозга и успешно используются в качестве in vitro модели. Недавно было показано, что человеческие кортикальные органоиды, имплантированные в кору мозга мышей, прорастает сосудами и простирает аксоны в ткани хозяина. Однако до сих пор не было понятно, возникает ли между трансплантатом и корой хозяина функциональная связь.

Авторы нового исследования разработали метод оценки этой связи. Вместе с органоидом мышам вживляли прозрачный микроэлектродный чип и с помощью двухфотонной микроскопии отслеживали рост сосудов в трансплантате. Органоид помещался на границе ретроспленальной и зрительной коры. В ответ на визуальные стимулы он давал электрофизиологический ответ, совпадающий с таковым у окружающей коры мыши. Результаты экспериментов свидетельствовали о функциональной связи между трансплантатом и мозгом хозяина. Наличие синапсов между клетками человека и мыши было подтверждено иммунокрашиванием.

Добавить в избранное

Вам будет интересно

30.07.2025
226
0

Вирусы простого герпеса вызывают высыпания на губах (обычно HSV1) и гениталиях (HSV2). После исчезновения симптомов первичной инфекции вирусы остаются в латентном состоянии в нервной системе и могут периодически активироваться. Некоторые исследования показали связь герпеса с болезнью Альцгеймера. Так, ДНК HSV1 часто ассоциирована с амилоидными бляшками, а у людей, лечившихся от герпеса, вероятность последующего развития болезни Альцгеймера была ниже, чем у людей с положительным результатом теста на вирус, не получавших терапии. Однако клиническое испытание показало, что противовирусный препарат валацикловир не влиял на течение болезни Альцгеймера, по крайней мере на ранних стадиях. Результаты испытания были представлены на международной конференции Ассоциации болезни Альцгеймера.

В исследовании приняли участие 120 людей, средний возраст которых составил 71 год. У всех участников была диагностирована ранняя стадия болезни Альцгеймера или легкие когнитивные нарушения, при этом результаты визуализации или анализы крови указывали на болезнь Альцгеймера. У всех участников были обнаружены антитела к вирусу герпеса (в основном HSV1, в некоторых случаях HSV2). Они принимали валацикловир или плацебо ежедневно. Исследователи тестировали память пациентов и проводили визуализацию мозга для выявления отложений амилоида и тау-белка. Через 18 месяцев они обнаружили, что пациенты, принимавшие плацебо, показали несколько лучшие результаты в когнитивных тестах, чем пациенты из группы, принимавшей валацикловир, однако по другим показателям существенных различий не наблюдалось. По словам авторов, препараты, воздействующие на герпес, не могут быть рекомендованы для лечения пациентов с болезнью Альцгеймера и признаками предшествующей инфекции.

23.06.2025
448
0

Исследователи из Кембриджского и Оксфордского университетов пришли к выводу, что ключевым фактором эволюции человеческого мозга могла стать плацента и вырабатываемые ей половые стероиды.

Недавние работы показали в том числе на молекулярном уровне, что воздействие тестостерона на развивающийся мозг ассоциировано с увеличением объема мозга, а эстрогены — с более высоким числом связей между нейронами. Аномальное воздействие половых стероидов (избыточное или недостаточное) приводило к нарушениям нейроразвития в животных моделях. Однако в пренатальный период уровень половых стероидов регулируется не непосредственно гонадами, а плацентой, которая у человека адаптирована к поддержанию высокого уровня половых стероидов. Также в плаценте и в мозге экспрессируется большое количество ароматазы — фермента, превращающего андрогены в эстрогены. В такой системе интенсивный синтез андрогенов будет способствовать развитию достаточно крупного мозга, а активность ароматазы приведет к высокому уровню эстрогенов, способствующих увеличению числа нейронных связей.

Более сложный и крупный мозг, в свою очередь, характерен для видов, способных к формированию комплексных социальных связей. Поэтому ученые заключают, что такие особенности плаценты и половых стероидов сыграли важную роль в эволюции человека как вида и привели к увеличению размера групп, снижению межгрупповой агрессии и эффективному выстраиванию разнообразных социальных отношений.

18.06.2025
436
0

Способность правильно отреагировать на сенсорный стимул крайне важна для выживания. Но как мозг классифицирует запахи на приятные и отталкивающие? Этот вопрос исследовали авторы статьи в журнале Molecular Psychiatry.

Давно известно, что в эмоциональной реакции на аверсивные (неприятные) и привлекательные стимулы участвуют клетки базолатеральной миндалины (BLA). Ее возбуждающие нейроны экспрессируют дофаминовые рецепторы D1 и D2. Они кодируются генами Drd1 и Drd2 соответственно, однако роль Drd1+ или Drd2+ нейронов BLA в эмоциональных реакциях была неизвестна. Ученые проанализировали эту роль на мышиной модели. Изначально они ожидали, что один тип нейронов будет связан с положительной реакцией на запах, а другой c негативной, но оказалось, что оба типа клеток могут обуславливать ту и другую реакцию в зависимости от их положения в нейронном контуре.

В экспериментах исследователи совместили оптогенетику и поведенческие методы, обучая мышей ассоциировать нейтральный запах с негативным стимулом (удар током по лапам). Выяснилось, что Drd1+ или Drd2+ нейроны формируют параллельные пути, каждый из которых вносит свой вклад в негативную ассоциацию с конкретным запахом. Теперь исследователи задаются вопросом, могут ли эти пути меняться у людей, страдающих тревожным расстройством, — базолатеральная миндалина также играет в нем ключевую роль, а аномальная реакция на запахи является одной из отличительных черт.

16.06.2025
472
0

Связь кишечной микробиоты с депрессивными состояниями изучается все активнее. Теперь ученые из Китая и США обнаружили ассоциацию между депрессией и разнообразием микробиома ротовой полости — второго по величине микробного сообщества организма после кишечника.

Авторы статьи в BMC Oral Health провели кросс-секционный анализ по данным Национального исследования здоровья и питания (NHANES, 2009–2012 годы). В него включили 15 018 участников средним возрастом около 42 лет. У них профилировали микробиом ротовой полости при помощи секвенирования генов 16S рибосомальной РНК. По этим данным ученые оценивали альфа- и бета-разнообразие микробного сообщества (видовое разнообразие в нем самом и по сравнению с другими микробиомами). Также исследователи оценили выраженность депрессивных симптомов у участников по шкале PHQ-9. Оказалось, что альфа-разнообразие отрицательно коррелировало с депрессией, то есть интенсивность депрессивных проявлений была связана с низким разнообразием микроорганизмов во рту. Механизмы, объясняющие такую связь, еще предстоит выявить.

29.05.2025
736
0

Известно, что нарушения микробиома ЖКТ участвуют в патогенезе нейродегенеративных заболеваний и других психических расстройств. Цель научного консорциума «Нейронауки — микробиом: нейродегенеративные, психические и когнитивные расстройства» («Нейромикробиом») — разработка лекарственных препаратов на основе микробиома для улучшения психического здоровья.

Инициаторами проекта выступили Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН и Научный центр неврологии Минобрнауки РФ. Участники консорциума:

  • РНИМУ имени Н.И. Пирогова Минздрава России

  • Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи

  • НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Минздрава России

  • Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы

  • Институт цитологии и генетики СО РАН

В рамках проекта будут создаваться диагностические тест-системы, фармабиотики (природоподобные лекарственные препараты на основе штаммов бактерий) и функциональные продукты питания для коррекции нарушений психического здоровья. Планируется также создание национальной базы данных кишечных метагеномов, базы данных бактериальных белков и генов, потенциально влияющих на ЦНС, разработка программы для анализа метагеномов.