Vědci dosáhli milníku v ambiciózní iniciativě zmapovat, jak vzniká a dozrává mnoho typů mozkových buněk od nejranějších embryonálních a fetálních stádií až do dospělosti, poznatky, které by mohly ukázat na nové způsoby řešení určitých stavů souvisejících s mozkem, jako je autismus a schizofrenie.
Vědci uvedli, že dokončili první návrh atlasů vyvíjejícího se lidského mozku a vyvíjejícího se mozku savců.
Výzkum se zaměřil na lidské a myší mozkové buňky, částečně také na mozkové buňky opic. Ve svém původním návrhu vědci zmapovali vývoj různých typů mozkových buněk – sledovali, jak se rodí, rozlišují a dospívají na různé typy s jedinečnými funkcemi. Také sledovali, jak se geny v těchto buňkách v průběhu času zapínají nebo vypínají.
Vědci identifikovali klíčové geny řídící mozkové procesy a odhalili některé společné rysy vývoje mozkových buněk mezi lidským a zvířecím mozkem, stejně jako některé jedinečné aspekty lidského mozku, včetně identifikace dříve neznámých typů buněk.
Zjištění byla podrobně popsána ve sbírce studií publikovaných v Příroda a související časopisy.
Výzkum je součástí BRAIN Initiative Cell Atlas Network amerického Národního institutu zdraví neboli BICAN, mezinárodní vědecké spolupráce na vytvoření komplexního atlasu lidského mozku.
„Náš mozek má tisíce typů buněk s mimořádnou rozmanitostí ve svých buněčných vlastnostech a funkcích a tyto různé typy buněk spolupracují na vytváření různých druhů chování, emocí a kognitivních funkcí,“ řekl neurolog Hongkui Zeng, ředitel mozkových věd na Allenově institutu v Seattlu a vedoucí dvou studií.
Vědci objevili více než 5000 typů buněk v mozku myší. Předpokládá se, že jich je v lidském mozku přinejmenším tolik.
„Vyvíjející se mozek je neuvěřitelně záhadná struktura, protože je těžko přístupná, skládá se z tolika odlišných typů buněk a rychle se mění. I když jsme znali velké posuny, ke kterým dochází během vývoje mozku, nyní díky této sadě atlasů máme mnohem podrobnější pochopení toho, co jsou části vyvíjejícího se mozku,“ řekl neurolog z UCLA Aparna Bhaduri, další z vedoucích výzkumu.
Výzkum slibuje důležité praktické aplikace. „Za prvé, studiem a porovnáváním vývoje mozku u lidí a zvířat lépe porozumíme lidské specializaci a odkud pochází naše jedinečná inteligence. Za druhé, když pochopíme normální vývoj mozku u lidí a zvířat, budeme schopni lépe studovat, jaké změny se dějí v nemocných mozcích – kdy a kde – jak v lidských nemocných tkáních, tak v modelech nemocí zvířat,“ řekl Zeng.
Vědci doufají, že získáním těchto znalostí dosáhnou přesnějších genových a buněčných terapií pro řadu lidských onemocnění, řekl Zeng. Doufáme, že zjištění poskytnou hlubší pochopení autismu, poruchy pozornosti s hyperaktivitou, schizofrenie a dalších stavů, o kterých je známo, že se objevují během vývoje mozku.
Oblasti mozku, pro které vědci vytvořili atlasy pro vývoj typu buněk, zahrnovaly neokortex, což je část nejvzdálenější vrstvy mozku, odkud pocházejí vyšší kognitivní funkce, a hypotalamus, malá struktura hluboko v mozku, která pomáhá řídit tělesnou teplotu, krevní tlak, náladu, spánek, sexuální touhu, hlad a žízeň.
Jedna studie ukázala, že podskupina buněk v lidských mozkových nádorech je podobná embryonálním progenitorovým buňkám – jakési buňce v embryu, která se může změnit na specifické typy v určité oblasti mozku – což zvyšuje možnost, že takové nádory mohou unést vývojové procesy a podnítit malignitu.
Vědci identifikovali některé jedinečné aspekty lidského mozku. Jedním z příkladů byl prodloužený proces diferenciace v typech kortikálních buněk v důsledku dlouhého období vývoje lidského mozku od plodu do adolescence ve srovnání s rychlejší časovou osou vývoje u zvířat.
Mezi nově identifikovanými typy mozkových buněk byly některé v neokortexu a oblasti striata, které řídí pohyb a některé další funkce.
Čeká nás další práce. „Cílem je nakonec nejen porozumět tomu, co jsou části vyvíjejícího se mozku, ale také popsat, co se děje při neurovývojových a neuropsychiatrických poruchách, které během vývoje rozvíjejí zranitelnost,“ řekl Bhaduri.
„To je také relevantní pro rakovinu mozku, kterou moje laboratoř také studuje, protože během rakoviny mozku se tyto vývojové části znovu objevují. Takže je to opravdu velký cíl a bude chvíli trvat, než všechny tyto poruchy plně pochopíme a vyléčíme. Ale tato sada dokumentů je pěkným pokrokem,“ řekl Bhaduri.
Publikováno – 7. listopadu 2025 16:15 IST
