Miniatűr agyak segítenek megfejteni, honnan származnak az agysejtek

A tudósoknak sikerült feltárniuk, hogy az emberi agyban található immunsejtek, az úgynevezett mikroglia-sejtek sokkal fontosabb szerepet játszanak az agy fejlődésében, mint azt korábban gondoltuk. Miniatűr, laboratóriumban előállított agymodellekkel kimutatták, hogy ezek a sejtek magzati korban jelentősen elősegítik az úgynevezett gátló interneuronok kialakulását. Ez azért lényeges, mert ezek az idegsejtek kiemelt szerepet játszanak az agyi jelek szabályozásában: vegyi anyagokat, főként GABA-t bocsátanak ki, ami fékezi az idegi aktivitást, ellensúlyozva az aktivizáló folyamatokat. Az interneuronok hiánya többek között autizmushoz vagy epilepsziához vezethet.

A mikroglia rejtett ereje

Érdemes kiemelni, hogy az agykéregben – ami az emberi intelligencia és gondolkodás központja – az interneuronok aránya elérheti az összes idegsejt 25-50%-át. Az amerikai kutatók az eddigi kísérleti egérmodellekkel szemben olyan 3D-s, úgynevezett organoidokat – miniatűr agy (minibrain) struktúrákat – használtak, amelyek emberi őssejtekből fejlődnek ki, és az embrióban található agyi szerkezeteket modellezik. Ettől függetlenül hangsúlyozni kell, hogy ezek csak részben helyettesítik a valódi emberi agyat.

A kutatók most először tudták beépíteni a miniatűr agyakba mikroglia sejteket, hogy valósághűbben utánozzák a fejlődő magzati agyat. Kiderült, hogy ezek kulcsszerepet játszanak az inzulinszerű növekedési faktor 1 (IGF1) előállításában. Ez az anyag indítja el az interneuronok robbanásszerű szaporodását a magzati korban.

Mi teszi egyedivé az emberi agyat?

Korábbi kutatások szerint vírusfertőzések vagy immunreakciók terhesség alatt csökkenthetik a magzat agyában az interneuronok számát. Most az is kiderült, hogy az IGF1 hatása az egérmodellekben nem érvényesül ugyanúgy, vagyis ez a mechanizmus kifejezetten az emberre lehet jellemző.

Ebből adódóan az emberi agy fejlődése során egyfajta evolúciós alkalmazkodás lépett fel: a mikroglia több interneuron kialakulását támogatja, ami hozzájárulhat az ember intellektuális képességeihez is.

Korlátok és lehetőségek

Bár a miniatűr agy modellek (minibrain) egyre fejlettebbek, csak a fejlődés legkorábbi szakaszait képesek visszaadni. Egyelőre nem tudják utánozni a bonyolult agyi kapcsolatok hálózatát és az agyi áramkörök működését sem. Ezért a kutatók tovább szeretnék finomítani a módszert, hogy teljesebb képet kapjunk arról, milyen szerepet játszanak az immunsejtek az agy kialakulásában.

2025, adminboss, www.livescience.com alapján