Долгое время считалось, что при синдроме Дауна возможности изменить работу мозга жёстко ограничены ранними этапами развития — буквально несколькими критическими окнами во время беременности. После этого, как полагали многие, нейронные цепи остаются фиксированными. Новое исследование предлагает совсем другой взгляд: даже взрослый мозг может перестраивать свои связи, если вернуть в систему ключевой молекулярный сигнал.
Методы исследования — ставка не на нейроны
Работа была выполнена командой учёных из Института биологических исследований Солка (Salk Institute for Biological Studies), совместно со специалистами Медицинской школы Университета Виргинии (University of Virginia School of Medicine).
Эксперименты проводились на взрослых лабораторных мышах с моделью синдрома Дауна. Это принципиально важно: вмешательство происходило уже после завершения формирования мозга.
Исследователи сосредоточились на белке плейотропине (pleiotrophin) — сигнальной молекуле, которая в норме активно вырабатывается в критические периоды развития мозга и участвует в формировании синапсов, аксонов и дендритов. Известно, что при синдроме Дауна уровень плейотропина снижен.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Cell Reports».
Основные результаты — перестройка после формирования мозга
Чтобы восстановить уровень плейотропина, учёные использовали модифицированные вирусные векторы. Их задача была не атаковать нейроны напрямую, а доставить молекулу в астроциты — вспомогательные клетки мозга, которые активно участвуют в регуляции синаптической среды.
После такого вмешательства исследователи зафиксировали:
- увеличение количества синапсов в гиппокампе
- усиление нейронной пластичности
- более упорядоченную работу цепей, связанных с обучением и памятью
Фактически мозг взрослых животных начал перестраивать собственные сети, несмотря на то что ранее это считалось маловероятным.
Механизмы — почему именно астроциты
По словам Эшли Брандебуры (Ashley N. Brandebura), научного сотрудника, участвовавшей в проекте во время работы в Институте Солка (Salk Institute for Biological Studies), ключевым элементом подхода стали именно астроциты.
Астроциты долго считались второстепенными клетками, выполняющими лишь поддерживающую роль. Однако сегодня ясно, что они активно управляют формированием и модификацией синапсов. Когда астроциты начинают выделять плейотропин, локальные нейронные сети получают сигнал к перестройке.
Именно это делает астроциты потенциальной «точкой входа» для изменения мозговых цепей во взрослом возрасте.
Последствия и значение — смена парадигмы
Авторы подчёркивают: речь не идёт о готовом лечении для людей. Эксперименты проведены только на животных. Однако значение работы в другом — она демонстрирует принципиальную возможность.
Ранее большинство стратегий коррекции при синдроме Дауна были привязаны к узким временным окнам развития. Новые данные показывают, что:
- мозг сохраняет пластичность и позже
- нарушения связаны не только с нейронами, но и с их микроокружением
- точечное восстановление сигнальных молекул может запускать перестройку сетей
Этот подход потенциально применим и к другим состояниям — от нейроразвитийных нарушений до нейродегенеративных заболеваний.
Заключение — нейронные сети не застывают навсегда
История с плейотропином показывает, что мозг при синдроме Дауна не теряет способность к адаптации — она оказывается подавленной из-за дефицита ключевых молекулярных сигналов. Если такие сигналы восстановить, нейронные цепи могут начать перестройку даже во взрослом возрасте. Этот вывод хорошо согласуется с современными представлениями о том, как формируются и укрепляются связи между нейронами в процессе развития и обучения — в том числе с данными о том, что нейроны соединяются друг с другом в процессе развития мозга, когда они проявляют спонтанную активность, о чём подробно говорится в материале «Нейроны соединяются друг с другом в процессе развития мозга, когда они проявляют спонтанную активность». Похоже, будущее помощи при синдроме Дауна связано не с попыткой «исправить мозг», а с созданием условий, при которых он сможет переподключить себя сам.
Источник
- Ashley N. Brandebura, Adrien Paumier, Quinn N. Asbell, Tao Tao, Mariel Kristine B. Micael, Sherlyn Sanchez, Nicola J. Allen. Dysregulation of astrocyte-secreted pleiotrophin contributes to neuronal structural and functional deficits in Down syndrome. Cell Reports, 2025; 44 (10): 116300 DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116300