Theo một nghiên cứu mới dựa trên hàng nghìn mẫu não sau khi chết, các gen liên quan đến chức năng của hệ miễn dịch có mô hình biểu hiện bất thường trong não của những người mắc một số rối loạn thần kinh và tâm thần, bao gồm cả chứng tự kỷ.
Trong số 1.275 gen miễn dịch được nghiên cứu, 765 (60%) biểu hiện quá mức hoặc giảm ở não của người lớn mắc một trong sáu chứng rối loạn: tự kỷ, tâm thần phân liệt, rối loạn lưỡng cực, trầm cảm, bệnh Alzheimer hoặc bệnh Parkinson. Các mô hình biểu hiện này khác nhau tùy từng trường hợp, cho thấy mỗi trường hợp có "dấu ấn" riêng biệt, theo lời nhà nghiên cứu chính Chunyu Liu, giáo sư tâm thần học và khoa học hành vi tại Đại học Y khoa Northern State ở Syracuse, New York.
Theo Liu, sự biểu hiện của các gen miễn dịch có thể đóng vai trò như một dấu hiệu của tình trạng viêm. Sự kích hoạt miễn dịch này, đặc biệt là trong tử cung, có liên quan đến chứng tự kỷ, mặc dù cơ chế xảy ra vẫn chưa rõ ràng.
“Ấn tượng của tôi là hệ thống miễn dịch đóng vai trò quan trọng trong các bệnh về não,” Liu nói. “Nó là một yếu tố then chốt.”
Christopher Coe, giáo sư danh dự về tâm lý sinh học tại Đại học Wisconsin-Madison, người không tham gia vào nghiên cứu này, cho biết nghiên cứu không thể xác định liệu sự kích hoạt miễn dịch có đóng vai trò gây ra bất kỳ bệnh nào hay chính bệnh đó dẫn đến những thay đổi trong sự kích hoạt miễn dịch.
Liu và nhóm của ông đã phân tích mức độ biểu hiện của 1.275 gen miễn dịch trong 2.467 mẫu mô não sau khi chết, bao gồm 103 người mắc chứng tự kỷ và 1.178 người thuộc nhóm đối chứng. Dữ liệu được thu thập từ hai cơ sở dữ liệu transcriptome, ArrayExpress và Gene Expression Omnibus, cũng như từ các nghiên cứu đã được công bố trước đó.
Mức độ biểu hiện trung bình của 275 gen trong não của bệnh nhân tự kỷ khác với nhóm đối chứng; Não của bệnh nhân Alzheimer có 638 gen biểu hiện khác biệt, tiếp theo là bệnh tâm thần phân liệt (220), bệnh Parkinson (97), rối loạn lưỡng cực (58) và trầm cảm (27).
Mức độ biểu hiện gen biến đổi nhiều hơn ở nam giới tự kỷ so với nữ giới tự kỷ, và não bộ của phụ nữ trầm cảm khác biệt nhiều hơn so với nam giới trầm cảm. Bốn tình trạng còn lại không cho thấy sự khác biệt về giới tính.
Các biểu hiện liên quan đến chứng tự kỷ gợi nhớ nhiều hơn đến các rối loạn thần kinh như bệnh Alzheimer và Parkinson hơn là các rối loạn tâm thần khác. Theo định nghĩa, các rối loạn thần kinh phải có những đặc điểm vật lý đã biết của não bộ, chẳng hạn như sự mất mát đặc trưng của các tế bào thần kinh dopaminergic trong bệnh Parkinson. Các nhà nghiên cứu vẫn chưa xác định được đặc điểm này của chứng tự kỷ.
“Sự tương đồng này chỉ cung cấp thêm một hướng nghiên cứu mà chúng ta cần khám phá,” Liu nói. “Có lẽ một ngày nào đó chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về bệnh lý học.”
Hai gen, CRH và TAC1, thường bị biến đổi nhiều nhất trong các bệnh này: CRH bị giảm biểu hiện ở tất cả các bệnh ngoại trừ bệnh Parkinson, và TAC1 bị giảm biểu hiện ở tất cả các bệnh ngoại trừ bệnh trầm cảm. Cả hai gen đều ảnh hưởng đến sự hoạt hóa của tế bào microglia, các tế bào miễn dịch của não.
Coe cho biết sự hoạt hóa vi tế bào thần kinh đệm bất thường có thể "làm suy yếu quá trình hình thành tế bào thần kinh và khớp thần kinh bình thường", từ đó gây gián đoạn hoạt động thần kinh trong nhiều điều kiện khác nhau.
Một nghiên cứu năm 2018 về mô não sau khi chết cho thấy các gen liên quan đến tế bào thần kinh đệm và chức năng khớp thần kinh được biểu hiện tương đương ở những người mắc chứng tự kỷ, tâm thần phân liệt hoặc rối loạn lưỡng cực. Nhưng nghiên cứu này phát hiện ra rằng các gen của tế bào vi thần kinh đệm chỉ được biểu hiện quá mức ở bệnh nhân mắc chứng tự kỷ.
Những người có sự kích hoạt gen miễn dịch mạnh hơn có thể mắc "bệnh viêm thần kinh", theo Michael Benros, trưởng nhóm nghiên cứu và giáo sư về tâm thần học sinh học và chính xác tại Đại học Copenhagen ở Đan Mạch, người không tham gia vào công trình này.
“Có lẽ sẽ rất thú vị nếu cố gắng xác định những nhóm nhỏ tiềm năng này và cung cấp cho họ những phương pháp điều trị cụ thể hơn,” Benroth nói.
Nghiên cứu cho thấy hầu hết các thay đổi về biểu hiện gen được quan sát thấy trong các mẫu mô não đều không xuất hiện trong các bộ dữ liệu về mô hình biểu hiện gen trong mẫu máu của những người mắc cùng một bệnh. Phát hiện "hơi bất ngờ" này cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu cấu trúc não bộ, theo Cynthia Schumann, giáo sư tâm thần học và khoa học hành vi tại Viện MIND thuộc Đại học UC Davis, người không tham gia vào nghiên cứu này.
Liu và nhóm của ông đang xây dựng các mô hình tế bào để hiểu rõ hơn liệu viêm nhiễm có phải là yếu tố góp phần gây ra bệnh lý não hay không.
Bài viết này ban đầu được đăng trên Spectrum, trang web tin tức hàng đầu về nghiên cứu tự kỷ. Vui lòng trích dẫn bài viết này tại: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407