Главная » 2012»Май»27 » Ученые находят ключ к разгадке причины гидроцефалии у детей
03:21
Ученые находят ключ к разгадке причины гидроцефалии у детей
Ученые из Научно-исследовательского института Scripps нашли то, что может быть главной причиной врожденной гидроцефалии, одним из наиболее распространенных неврологических расстройств детства, которое производит умственное истощение и иногда смерть в преждевременных и новорожденных детях.
Гидроцефалия, которая вовлекает лишнее наращивание спинномозговой жидкости в мозге, поражает приблизительно каждого 500-ого ребенка в Соединенных Штатах. В настоящее время только симптоматическое лечение существует — хирургическое размещение шунта, чтобы осушить лишнюю жидкость. Исследователи хотят знать причины условия, таким образом, они могут выяснить, как предотвратить и рассматривать его. Ученые знали в течение некоторого времени, что гидроцефалия была связана с истекающими кровью событиями в развивающемся мозге, но причина того редактирования не была ясна.
Новое исследование теперь предполагает, что гидроцефалия может быть вызвана неправильными уровнями lysophosphatidic кислоты (LPA), перенесенный кровью липид, который может войти в мозг в высокие концентрации во время истекающих кровью событий с сильными воздействиями на развивающиеся клетки головного мозга. Исследование показало, что и кровь и сам LPA действовали через тот же самый рецептор (рецепторы - белки, с которыми или более определенные виды сигнальных молекул связывают) произвести дефекты в мозгах развивающихся мышей, которые привели к тяжелой гидроцефалии; генетический демонтаж определенного рецептора LPA или предварительной обработки с составом, который заблокировал рецептор в основном, предотвратил условие.
"Это предоставляет доказательство понятия для лечения этой болезни," сказал Джеролд Чун, Мэриленд, доктор философии, преподаватель при Исследовании Scripps и его Центре Нейробиологии Дорриса и старшем авторе нового исследования, "и это также намекает, что этот механизм, вовлекающий LPA, мог относиться к другим неврологическим условиям, связанным с измененным мозговым развитием."
Момент эврика
Лаборатория Чуна специализируется на исследовании сигнализирующих липид молекул, вовлеченных в развивающийся мозг, включая LPA. LPA обычно производится в быстрорастущем эмбриональном мозге и, кажется, важен для нормального развития нервных клеток "прародителя". Но когда исследователи добавили неправильно высокие концентрации LPA к мозгам эмбриональных мышей, они нашли неожиданный эффект на мозговое развитие. "Когда мы смотрели на их условие как новорожденные, мы были удивлены видеть, что у них однородно были большие, заполненные жидкостью мозги," сказал постдокторант Юнь Юн, доктор философии, "Это было Эврика момент, потому что мы поняли, что LPA мог бы помочь объяснить гидроцефалию."
Рассматривая медицинскую литературу по условию, Чун и Юнг отметили, что это часто связывалось с отбирающими у мозга событиями в матке и как правило также показывало некоторые ненадлежащим образом развитые мозговые структуры. "Наши эксперименты с LPA соединили оба набора результатов," сказал Юнг, "потому что LPA вовлечен в свертывание крови и может достигнуть очень высоких концентраций во время кровоизлияний; плюс, у наших LPA-выставленных мозгов мыши были структурные отклонения как те, о которых сообщают в человеческих случаях."
Спинномозговые жидкие подушки мозг, предоставляет ему основные питательные вещества и обычно производится подобной мембране сосудистой оболочкой plexus в заполненных жидкостью палатах мозга, известного как желудочки. У ячеек Ependymal, которые выравнивают эти желудочки, есть похожие на волосы расширения, которые, как думают, продвигают нормальный поток жидкости. "У наших LPA-подвергнутых мышей были участки в желудочковой подкладке, где эти ependymal клетки отсутствовали, который, возможно, привел к разрушению нормального спинномозгового потока жидкости," сказал Юнг. Структуры в желудочках, которые обычно разрешают надлежащий дренаж жидкости также, казалось, были частично заблокированы неподходящим чрезмерно быстрым ростом клеток, которые, возможно, далее способствовали повреждающему мозг жидкому наращиванию.
Исследователи смогли повторить эти эффекты, используя нормальное, LPA-содержащее жидкие фракции крови, таким образом показывая, что истекающие кровью события правдоподобно могут привести к гидроцефалии, увеличивая подвергание мозга LPA.
Чтобы заняться расследованиями, как LPA проявил этот эффект, команда произвела мышей, которым генетически недостает один или оба из этих двух рецепторов — LPA1 и LPA2 — к которому LPA может привязать строящие желудочек эмбриональные клетки - предшественники, находя, что рецептор LPA1 потребовался, чтобы производить гидроцефалию. "Идея вот состоит в том, что лишний LPA заставляет эти желудочковые клетки - предшественники получать неправильные сигналы связанные с развитием через свои рецепторы LPA, и таким образом, желудочки и мозг развиваются неправильно," сказал Чун.
В заключительной демонстрации команда предварительно рассматривала нормальных эмбриональных мышей с составом, который блокирует активацию рецепторов LPA1 и нашел, что даже после подвергания LPA, их симптомы гидроцефалии были очень уменьшены.
Смотрение вперед
LPA1-блокирующие лекарства в настоящее время разрабатываются для других условий включая фиброз легкого, и новое открытие из лаборатории Чуна может принудить биотехнологию или фармацевтические компании изучать их использование при гидроцефалии. "Если бы у Вас был будущий ребенок, который находился в опасности от раны до матери, инфекции или доказательств кровотечения тогда, в принципе, то Вы могли отнестись с коротко действующим блокатором LPA1, чтобы предотвратить или уменьшить гидроцефалию," сказал Чун.
У открытия, что лишний LPA может нанести ущерб в развивающемся мозге, могли быть более широкие значения также. Неправильно высокие концентрации LPA могут быть произведены самими эмбриональными клетками головного мозга, также производя неправильную передачу сигналов LPA. Кроме того шизофрения, аутизм и другие заболевания мозга связанные с развитием были также связаны с эмбриональными истекающими кровью событиями и инфекциями так же как желудочковыми отклонениями.
"Это - что-то, что мы должны исследовать далее," сказал Чун, "но может случиться так, что у лишнего подвергания LPA в мозге будущего ребенка может быть множество отрицательных воздействий на развитие, в зависимости от части мозга, это выставлено, стадия мозгового развития и продолжительность подвергания."
Исследование опубликовано 07.09.2011 г, в журнале Science Translational Medicine.
Дополнительная информация: "Lysophosphatidic Acid Signaling May Initiate Fetal Hydrocephalus," Science Translational Medicine.
Предоставлен: Научно-исследовательский институт Scripps
