Χάντινγκτον: Πώς η νόσος του Huntington επηρεάζει διαφορετικούς νευρώνες

Σε ασθενείς με νόσο του Χάντινγκτον, οι νευρώνες σε ένα τμήμα του εγκεφάλου που ονομάζεται ραβδωτό σώμα είναι από τους περισσότερο πληγέντες. Ο εκφυλισμός αυτών των νευρώνων συμβάλλει στην απώλεια του κινητικού ελέγχου των ασθενών, που είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά της νόσου. Οι νευροεπιστήμονες στο MIT έχουν πλέον δείξει ότι δύο διαφορετικοί πληθυσμοί κυττάρων στο ραβδωτό σώμα επηρεάζονται διαφορετικά από τη νόσο του Huntington.

Πιστεύουν ότι ο νευροεκφυλισμός ενός από αυτούς τους πληθυσμούς οδηγεί σε κινητικές βλάβες, ενώ η βλάβη στον άλλο πληθυσμό, που βρίσκεται σε δομές που ονομάζονται στριοσώματα, μπορεί να ευθύνεται για τις διαταραχές της διάθεσης που παρατηρούνται συχνά στα αρχικά στάδια της νόσου. «Έως και 10 χρόνια πριν από τη διάγνωση του κινητήρα, οι ασθενείς του Huntington μπορεί να εμφανίσουν διαταραχές της διάθεσης και μια πιθανότητα είναι ότι τα στριοσώματα μπορεί να εμπλέκονται σε αυτές», λέει η Ann Graybiel, καθηγήτρια του Ινστιτούτου MIT.

Χρησιμοποιώντας αλληλουχία μονοκυττάρου RNA για την ανάλυση των γονιδίων που εκφράζονται σε μοντέλα ποντικών της νόσου του Huntington και μεταθανάτιων δειγμάτων εγκεφάλου από ασθενείς του Huntington, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα κύτταρα των στριοσωμάτων και μιας άλλης δομής, της μήτρας, αρχίζουν να χάνουν τα διακριτικά τους χαρακτηριστικά καθώς εξελίσσεται η ασθένεια . Οι ερευνητές ελπίζουν ότι η χαρτογράφηση του ραβδωτού σώματος και ο τρόπος με τον οποίο επηρεάζεται από το Huntington θα μπορούσε να βοηθήσει σε νέες θεραπείες που στοχεύουν συγκεκριμένα κύτταρα εντός του εγκεφάλου.

Ευπάθεια νευρώνων

Η νόσος του Huntington οδηγεί σε εκφυλισμό των δομών του εγκεφάλου που ονομάζονται βασικά γάγγλια, τα οποία είναι υπεύθυνα για τον έλεγχο της κίνησης και παίζουν επίσης ρόλους σε άλλες συμπεριφορές, καθώς και συναισθήματα. Για πολλά χρόνια, ο Graybiel μελετά το ραβδωτό σώμα, ένα μέρος των βασικών γαγγλίων που εμπλέκεται στη λήψη αποφάσεων που απαιτούν την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων μιας συγκεκριμένης ενέργειας. Πριν από πολλά χρόνια, ο Graybiel ανακάλυψε ότι το ραβδωτό σώμα χωρίζεται σε στριοσώματα, που είναι συστάδες νευρώνων, και στη μήτρα, που περιβάλλει τα στριοσώματα.

Έχει επίσης δείξει ότι τα στριοσώματα είναι απαραίτητα για τη λήψη αποφάσεων που απαιτούν μια ανάλυση κόστους-οφέλους που προκαλεί άγχος. Σε μια μελέτη του 2007, ο Ρίτσαρντ Φολ από το Πανεπιστήμιο του Όκλαντ ανακάλυψε ότι σε μεταθανάτιο εγκεφαλικό ιστό από ασθενείς του Χάντινγκτον, τα στριοσώματα παρουσίαζαν μεγάλη εκφύλιση. Ο Faull διαπίστωσε επίσης ότι ενώ αυτοί οι ασθενείς ήταν ζωντανοί, πολλοί από αυτούς είχαν δείξει σημάδια διαταραχών της διάθεσης, όπως κατάθλιψη, πριν εμφανιστούν τα κινητικά τους συμπτώματα.

Για να διερευνήσει περαιτέρω τις συνδέσεις μεταξύ του ραβδωτού σώματος και της διάθεσης και των κινητικών επιδράσεων του Huntington, ο Graybiel συνεργάστηκε με τους Kellis και Heiman για να μελετήσει τα μοτίβα γονιδιακής έκφρασης των στρωσωμικών και μήτρας κυττάρων. Για να γίνει αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αλληλουχία RNA μονοκυττάρου για να αναλύσουν δείγματα ανθρώπινου εγκεφάλου και εγκεφαλικού ιστού από δύο μοντέλα ποντικών της νόσου του Huntington. Μέσα στο ραβδωτό σώμα, οι νευρώνες μπορούν να ταξινομηθούν ως νευρώνες D1 ή D2. Οι νευρώνες D1 εμπλέκονται στο μονοπάτι “go”, το οποίο εκκινεί μια δράση, και οι νευρώνες D2 είναι μέρος του μονοπατιού “no-go”, το οποίο καταστέλλει μια δράση.

Οι νευρώνες D1 και D2 μπορούν να βρεθούν τόσο μέσα στα στριοσώματα όσο και στη μήτρα. Η ανάλυση της έκφρασης RNA σε καθέναν από αυτούς τους τύπους κυττάρων αποκάλυψε ότι οι στριοσωμικοί νευρώνες πλήττονται περισσότερο από το Huntington παρά οι νευρώνες μήτρας. Επιπλέον, μέσα στα στριοσώματα, οι νευρώνες D2 είναι πιο ευάλωτοι από τον D1. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι αυτοί οι τέσσερις κύριοι τύποι κυττάρων αρχίζουν να χάνουν τις ταυτοποιητικές μοριακές τους ταυτότητες και γίνονται πιο δύσκολο να διακριθούν μεταξύ τους στη νόσο του Huntington. «Συνολικά, η διάκριση μεταξύ στριοσωμάτων και μήτρας γίνεται πραγματικά θολή», λέει ο Graybiel.

Η αύξηση της πρωτεΐνης του εγκεφάλου ως θεραπεία για την παχυσαρκία

Ποια είναι τα συμπτώματα των νευρομυϊκών διαταραχών;

Νέα έρευνα αποκαλύπτει πιθανή αιτία της νόσου Αλτσχάιμερ

Πώς αποθηκεύει ο εγκέφαλος την απομακρυσμένη μνήμη φόβου;