Volgens een nieuwe studie van duizenden hersenmonsters die na overlijden zijn afgenomen, vertonen genen die betrokken zijn bij de werking van het immuunsysteem atypische expressiepatronen in de hersenen van mensen met bepaalde neurologische en psychiatrische aandoeningen, waaronder autisme.
Van de 1275 onderzochte immuungenen vertoonden er 765 (60%) een over- of onderexpressie in de hersenen van volwassenen met een van de volgende zes aandoeningen: autisme, schizofrenie, bipolaire stoornis, depressie, de ziekte van Alzheimer of de ziekte van Parkinson. Deze expressiepatronen variëren van geval tot geval, wat suggereert dat elk geval unieke "kenmerken" heeft, aldus hoofdonderzoeker Chunyu Liu, hoogleraar psychiatrie en gedragswetenschappen aan de Northern State Medical University in Syracuse, New York.
Volgens Liu kan de expressie van immuungenen dienen als indicator voor ontsteking. Deze immuunactivering, met name in de baarmoeder, wordt in verband gebracht met autisme, hoewel het mechanisme waardoor dit optreedt onduidelijk is.
"Mijn indruk is dat het immuunsysteem een ​​belangrijke rol speelt bij hersenaandoeningen," zei Liu. "Hij is een belangrijke speler."
Christopher Coe, emeritus hoogleraar biologische psychologie aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, die niet bij het onderzoek betrokken was, zei dat het op basis van de studie niet mogelijk was om te begrijpen of immuunactivering een rol speelt bij het ontstaan ​​van een ziekte of bij de ziekte zelf. Dit leidde tot veranderingen in de immuunactivering. Job.
Liu en zijn team analyseerden de expressieniveaus van 1.275 immuungenen in 2.467 postmortale hersenmonsters, waaronder die van 103 mensen met autisme en 1.178 controlepersonen. De gegevens werden verkregen uit twee transcriptoomdatabases, ArrayExpress en Gene Expression Omnibus, en uit andere eerder gepubliceerde studies.
Het gemiddelde expressieniveau van 275 genen in de hersenen van autistische patiënten verschilt van dat in de controlegroep; de hersenen van Alzheimerpatiënten hebben 638 differentieel tot expressie gebrachte genen, gevolgd door schizofrenie (220), Parkinson (97), bipolaire stoornis (58) en depressie (27).
De expressieniveaus waren meer variabel bij autistische mannen dan bij autistische vrouwen, en de hersenen van depressieve vrouwen verschilden meer dan die van depressieve mannen. De overige vier aandoeningen vertoonden geen genderverschillen.
De expressiepatronen die met autisme worden geassocieerd, doen meer denken aan neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson dan aan andere psychiatrische stoornissen. Neurologische aandoeningen moeten per definitie bekende fysieke kenmerken van de hersenen hebben, zoals het karakteristieke verlies van dopaminerge neuronen bij de ziekte van Parkinson. Onderzoekers hebben dit kenmerk van autisme nog niet kunnen definiëren.
"Deze [overeenkomst] biedt ons gewoon een extra aanknopingspunt om verder te onderzoeken," zei Liu. "Misschien begrijpen we pathologie op een dag wel beter."
Twee genen, CRH en TAC1, vertoonden de meest frequente veranderingen bij deze ziekten: CRH was verlaagd in alle ziekten behalve de ziekte van Parkinson, en TAC1 was verlaagd in alle ziekten behalve depressie. Beide genen beïnvloeden de activering van microglia, de immuuncellen van de hersenen.
Coe zei dat atypische microglia-activatie "de normale neurogenese en synaptogenese kan belemmeren", waardoor de neuronale activiteit onder diverse omstandigheden eveneens verstoord raakt.
Een onderzoek uit 2018 naar hersenweefsel na overlijden toonde aan dat genen die geassocieerd zijn met astrocyten en synaptische functie in gelijke mate tot expressie komen bij mensen met autisme, schizofrenie of een bipolaire stoornis. Het onderzoek wees echter uit dat genen die betrokken zijn bij microglia alleen overmatig tot expressie kwamen bij patiënten met autisme.
Mensen met een verhoogde activatie van immuungenen hebben mogelijk een "neuro-inflammatoire ziekte", aldus Michael Benros, leider van de studie en hoogleraar biologische en precisiepsychiatrie aan de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken, die niet bij het onderzoek betrokken was.
"Het zou interessant kunnen zijn om te proberen deze potentiële subgroepen te identificeren en hen meer specifieke behandelingen aan te bieden," aldus Benroth.
Uit het onderzoek bleek dat de meeste veranderingen in genexpressie die in hersenweefselmonsters werden waargenomen, niet terug te vinden waren in datasets van genexpressiepatronen in bloedmonsters van mensen met dezelfde ziekte. Deze "enigszins onverwachte" bevinding toont het belang aan van onderzoek naar de structuur van de hersenen, aldus Cynthia Schumann, hoogleraar psychiatrie en gedragswetenschappen aan het MIND Institute van UC Davis, die niet bij het onderzoek betrokken was.
Liu en zijn team ontwikkelen celmodellen om beter te begrijpen of ontstekingen een bijdragende factor zijn bij hersenaandoeningen.
Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd op Spectrum, de toonaangevende website voor nieuws over autismeonderzoek. Citeer dit artikel: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407