Gen yang terlibat dalam fungsi sistem imun mempunyai corak ekspresi atipikal dalam otak orang yang mempunyai gangguan neurologi dan psikiatri tertentu, termasuk autisme, menurut satu kajian baharu terhadap beribu-ribu sampel otak selepas kematian.
Daripada 1,275 gen imun yang dikaji, 765 (60%) telah diekspresikan secara berlebihan atau menurun dalam otak orang dewasa dengan salah satu daripada enam gangguan: autisme, skizofrenia, gangguan bipolar, kemurungan, penyakit Alzheimer atau penyakit Parkinson. Corak ekspresi ini berbeza-beza dari kes ke kes, menunjukkan bahawa setiap satu mempunyai "tandatangan" yang unik, kata ketua penyelidik Chunyu Liu, profesor psikiatri dan sains tingkah laku di Northern State Medical University di Syracuse, New York.
Menurut Liu, ekspresi gen imun boleh berfungsi sebagai penanda keradangan. Pengaktifan imun ini, terutamanya dalam kandungan, dikaitkan dengan autisme, walaupun mekanisme ia berlaku tidak jelas.
“Tanggapan saya ialah sistem imun memainkan peranan penting dalam penyakit otak,” kata Liu. “Dia seorang yang berpengaruh.”
Christopher Coe, profesor emeritus psikologi biologi di Universiti Wisconsin-Madison, yang tidak terlibat dalam kajian itu, berkata adalah mustahil untuk memahami daripada kajian itu sama ada pengaktifan imun memainkan peranan dalam menyebabkan sebarang penyakit atau penyakit itu sendiri. Ini membawa kepada perubahan dalam pengaktifan imun. Job.
Liu dan pasukannya menganalisis tahap ekspresi 1,275 gen imun dalam 2,467 sampel otak postmortem, termasuk 103 orang yang menghidap autisme dan 1,178 kawalan. Data diperoleh daripada dua pangkalan data transkriptom, ArrayExpress dan Gene Expression Omnibus, serta daripada kajian lain yang diterbitkan sebelum ini.
Purata tahap ekspresi 275 gen dalam otak pesakit autistik berbeza daripada kumpulan kawalan; Otak pesakit Alzheimer mempunyai 638 gen yang diekspresikan secara berbeza, diikuti oleh skizofrenia (220), Parkinson (97), bipolar (58), dan kemurungan (27).
Tahap ekspresi adalah lebih berubah-ubah dalam kalangan lelaki autistik berbanding wanita autistik, dan otak wanita yang mengalami kemurungan lebih berbeza daripada lelaki yang mengalami kemurungan. Empat keadaan yang selebihnya tidak menunjukkan perbezaan jantina.
Corak ekspresi yang berkaitan dengan autisme lebih menyerupai gangguan neurologi seperti Alzheimer dan Parkinson berbanding gangguan psikiatri lain. Mengikut definisi, gangguan neurologi mesti mempunyai ciri fizikal otak yang diketahui, seperti kehilangan ciri neuron dopaminergik dalam penyakit Parkinson. Penyelidik masih belum mentakrifkan ciri autisme ini.
“[Persamaan] ini hanya memberikan hala tuju tambahan yang perlu kita terokai,” kata Liu. “Mungkin suatu hari nanti kita akan lebih memahami patologi.”
Dua gen, CRH dan TAC1, paling kerap diubah dalam penyakit ini: CRH dikurangkan regulasinya dalam semua penyakit kecuali penyakit Parkinson, dan TAC1 dikurangkan regulasinya dalam semua penyakit kecuali kemurungan. Kedua-dua gen mempengaruhi pengaktifan mikroglia, iaitu sel imun otak.
Coe berkata bahawa pengaktifan mikroglia atipikal boleh "merosakkan neurogenesis dan sinaptogenesis normal," yang turut mengganggu aktiviti neuron di bawah pelbagai keadaan.
Satu kajian pada tahun 2018 terhadap tisu otak selepas kematian mendapati bahawa gen yang berkaitan dengan astrosit dan fungsi sinaptik diekspresikan secara sama rata pada penghidap autisme, skizofrenia atau gangguan bipolar. Tetapi kajian itu mendapati bahawa gen mikroglial hanya diekspresikan secara berlebihan pada pesakit autisme.
Orang yang mempunyai pengaktifan gen imun yang lebih tinggi mungkin mempunyai "penyakit neuroinflamasi," kata Michael Benros, ketua kajian dan profesor psikiatri biologi dan ketepatan di Universiti Copenhagen di Denmark, yang tidak terlibat dalam kajian tersebut.
"Mungkin menarik untuk cuba mengenal pasti subkumpulan berpotensi ini dan menawarkan rawatan yang lebih spesifik kepada mereka," kata Benroth.
Kajian itu mendapati bahawa kebanyakan perubahan ekspresi yang dilihat dalam sampel tisu otak tidak terdapat dalam set data corak ekspresi gen dalam sampel darah daripada orang yang mempunyai penyakit yang sama. Penemuan "agak tidak dijangka" itu menunjukkan kepentingan mengkaji organisasi otak, kata Cynthia Schumann, profesor psikiatri dan sains tingkah laku di Institut MIND di UC Davis, yang tidak terlibat dalam kajian itu.
Liu dan pasukannya sedang membina model selular untuk lebih memahami sama ada keradangan merupakan faktor penyumbang kepada penyakit otak.
Artikel ini pada asalnya diterbitkan di Spectrum, laman web berita penyelidikan autisme terkemuka. Petik artikel ini: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407