Ученые выяснили, что вызывает умственную отсталость при синдроме дауна
Появление «лишней» хромосомы в геноме людей, страдающих от синдрома Дауна, ведет к тому, что их нервные клетки образуют значительно меньше связей со собственными «соседями» в мозге, заявляют генетики в статье, размещённой в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Не обращая внимания на широкую распространенность синдрома Дауна, мы фактически ничего не знаем, что происходит с мозгом. Оказалось, что нейроны таких людей ведут себя значительно тише», чем обычные нервы, реже связываясь с соседями. Кроме того в случае если связи между синапсами восстанавливаются в последующие годы, мозг, по сути, лишается критически ответственного этапа развития, — заявила Анита Бхаттачария из университета Висконсина в городе Мэдисон (США).
Бхаттачария и ее сотрудники проанализировали содержимое и активность нервных клеток, выращенных из перепрограммированных стволовых клеток, чей геном содержал одну лишнюю хромосому. Ученые применяли эти клетки для структуры, напоминавшей мозг зародыша.
Замечая за ее развитием, авторы статьи пробовали осознать, какие конкретно странности появляются в мозге ребенка с синдромом Дауна.
Как и ожидали биологи,
такие нервные клетки содержали в себе очень большое количество белков, «инструкции» по сборке которых находились в лишней хромосоме. Это привело и к неожиданному эффекту — нарушению работы еще 1,5 тысячи генов, расположенных в других частях генома. самоё очевидным следствием этих аномалий стало заметное понижение числа связей между нейронами — общее число синапсов было на 40% меньше, чем в мозге у здорового ребенка.
По словам генетиков,
«лишние» молекулы белков в клетках и другие нарушения в их работе стали причиной тому, что нейроны испытывали постоянный окислительный стресс. Это заставляет клетки расходовать весомую часть ресурсов на нейтрализацию вредных молекул, а не на формирование связей с «соседями».
Как полагают биологи, имеется и другие негативные последствия этого стресса — раннее болезни и наступление старости Альцгеймера у людей с синдромом Дауна.
