Через несколько часов после смерти определенные клетки человеческого мозга все еще активны. Согласно новому исследованию Иллинойского университета в Чикаго, некоторые клетки даже увеличивают свою активность и вырастают до гигантских размеров.
В недавно опубликованном исследовании в журнале Scientific Reports исследователи UIC проанализировали экспрессию генов в свежей мозговой ткани, которая была собрана во время обычной операции на головном мозге, несколько раз после удаления, чтобы смоделировать посмертный интервал и смерть. Они обнаружили, что экспрессия генов в некоторых клетках действительно увеличивалась после смерти.
Эти «гены зомби» - те, которые увеличивают экспрессию после посмертного периода - были специфичны для одного типа клеток: воспалительных клеток, называемых глиальными клетками. Исследователи заметили, что глиальные клетки растут и вырастают из длинных рукоподобных придатков в течение многих часов после смерти.
«То, что глиальные клетки увеличиваются после смерти, неудивительно, учитывая, что они являются воспалительными, и их работа заключается в очистке после травм головного мозга, таких как кислородное голодание или инсульт», - сказал д-р Джеффри Лоэб, профессор Джона С. Гарвина и глава отделения неврология и реабилитация в Медицинском колледже UIC и автор статьи.
По словам Леба, важным является значение этого открытия - большинство исследований, в которых используются посмертные ткани человеческого мозга для поиска методов лечения и потенциальных лекарств от таких расстройств, как аутизм, шизофрения и болезнь Альцгеймера, не учитывают посмертную экспрессию генов. или клеточная активность.
«Большинство исследований предполагают, что все в мозге останавливается, когда перестает биться сердце, но это не так», - сказал Леб. «Наши результаты будут необходимы для интерпретации исследований тканей человеческого мозга. Просто мы не оценили эти изменения до сих пор».
Леб и его команда заметили, что глобальный паттерн экспрессии генов в свежей мозговой ткани человека не соответствует ни одному из опубликованных отчетов о посмертной экспрессии генов мозга от людей без неврологических расстройств или от людей с широким спектром неврологических расстройств, начиная от аутизма. к болезни Альцгеймера.
«Мы решили провести эксперимент по моделированию смерти, изучив экспрессию всех генов человека в моменты времени от 0 до 24 часов в большом блоке недавно собранных тканей мозга, которым позволяли находиться при комнатной температуре, чтобы воспроизвести результаты вскрытия. интервал ", сказал Леб.
Лоеб и его коллеги имеют особое преимущество, когда дело доходит до изучения тканей мозга. Леб является директором UI NeuroRepository, банка тканей человеческого мозга от пациентов с неврологическими расстройствами, которые согласились на сбор и хранение тканей для исследований либо после их смерти, либо во время стандартной хирургической операции для лечения таких расстройств, как эпилепсия. Например, во время некоторых операций по лечению эпилепсии эпилептическая ткань головного мозга удаляется, чтобы помочь устранить судороги. Не вся ткань необходима для патологической диагностики, поэтому некоторые из них можно использовать для исследований. Это ткань, которую Лоеб и его коллеги проанализировали в своем исследовании.
Они обнаружили, что около 80% проанализированных генов оставались относительно стабильными в течение 24 часов - их экспрессия не сильно изменилась. К ним относятся гены, которые часто называют генами домашнего хозяйства, которые обеспечивают основные клеточные функции и обычно используются в научных исследованиях, чтобы показать качество ткани. Другая группа генов, которые, как известно, присутствуют в нейронах и активно участвуют в деятельности человеческого мозга, такой как память, мышление и судорожная активность, быстро деградировала в течение нескольких часов после смерти. По словам Леба, эти гены важны для исследователей, изучающих такие расстройства, как шизофрения и болезнь Альцгеймера.
Третья группа генов - «гены зомби» - увеличивала свою активность в то же время, когда количество нейронных генов снижалось. Пик посмертных изменений наступил примерно через 12 часов.
«Наши результаты не означают, что мы должны отказаться от программ исследования тканей человека, это просто означает, что исследователи должны принимать во внимание эти генетические и клеточные изменения и максимально сокращать посмертный интервал, чтобы уменьшить масштабы этих изменений. изменения ", - сказал Леб. «Хорошая новость по результатам наших исследований заключается в том, что теперь мы знаем, какие гены и типы клеток являются стабильными, какие деградируют, а какие со временем увеличиваются, чтобы можно было лучше понять результаты посмертных исследований мозга».