Microgliile cu dezvoltare lentă ar putea susține abilitățile cognitive umane avansate
Microglia sunt cele mai comune celule imune din creier, având rolul de a apăra împotriva intrușilor și de a înghiți neuronii deteriorați.
Cercetătorii de la Zuckerman Institute, Columbia, au descoperit pentru prima dată că microgliile umane, la fel ca neuronii umani, se dezvoltă mai lent comparativ cu cele din alte animale.
„Această dezvoltare lentă ar putea ajuta microgliile umane să influențeze creierul uman într-un mod care să permită abilitățile noastre cognitive avansate”, a declarat Carlos Diaz-Salazar, autor principal al unui nou studiu publicat în revista Neuron, care a participat la această cercetare în laboratorul lui Franck Polleux.
Laboratorul lui Polleux s-a concentrat timp de peste 15 ani pe ceea ce face oamenii speciali, investigând gena SRGAP2, una dintre zecile de gene duplicate exclusiv la oameni. Anterior, Polleux a descoperit că duplicatele SRGAP2 specifice oamenilor ajută la creșterea numărului de conexiuni sau sinapse pe care neuronii le formează și fac ca aceste sinapse să se matureze foarte lent, două caracteristici care fac neuronii umani unici printre mamifere. Acest lucru duce la neuroni cu conexiuni mai puternice și mai dense cu vecinii lor, fiind astfel mai capabili să proceseze și să stocheze informații.
În noul studiu, Diaz-Salazar a descoperit că duplicatele SRGAP2 specifice oamenilor sunt de aproape 10 ori mai abundente în microglia decât în neuroni.
Întrebarea a fost: „De ce este această genă atât de activă în microglia?”
Studiile anterioare realizate în ultimii 20 de ani au arătat că microgliile, care reprezintă 5 până la 10 procente din celulele creierului, nu doar că luptă împotriva infecțiilor sau ajută la repararea daunelor, dar, în timpul dezvoltării, ajută neuronii să decidă ce sinapse să păstreze și pe care să le elimine. Ele pot, de asemenea, să crească sau să scadă reacția sinapselor în circuitele cerebrale.
În noul studiu, experimentele efectuate pe șoareci și pe celule umane au relevat că duplicatele SRGAP2 specifice oamenilor determină microgliile umane să dureze între patru și opt ani pentru a se maturiza. În contrast, microgliile de șoarece se maturizează în aproximativ trei săptămâni.
„Această genă ajută la controlul tempo-ului de dezvoltare al neuronilor, iar natura a selectat-o, de asemenea, pentru a controla dezvoltarea microgliilor care sunt esențiale pentru dezvoltarea neuronilor, astfel încât acestea să fie sincronizate în timpul dezvoltării”, a spus Diaz-Salazar, care este acum cercetător la Hospital del Mar Medical Research Institute din Barcelona.
Creierul uman este unic printre mamifere prin durata îndelungată necesară pentru a se maturiza. Această dezvoltare prelungită, cunoscută sub numele de neotenie, se consideră că stă la baza puterii cognitive avansate a oamenilor. Cercetătorii doresc acum să înțeleagă mecanismele precise prin care SRGAP2 promovează neotenia în neuroni, microglia și alte celule din creier.
„Dorim să înțelegem toate elementele care contribuie la formarea creierului uman pentru a descoperi ceea ce ne face unici dintr-o perspectivă evolutivă”, a declarat Polleux. „Deoarece cercetătorii au descoperit recent că microgliile sunt implicate în tulburări neurodezvoltamentale și boli neurodegenerative, descoperirile noastre ne aduc mai aproape de înțelegerea a ceea ce face microgliile umane speciale în contextul bolilor cerebrale.”
