Prema detaljnoj analizi više od 2300 neurona, mozak u razvoju oko trenutka rođenja na tajanstven način „čisti kuću” i odbacuje golem broj neurona opterećenih mutacijama. U Nature objavljenoj analizi stručnjaci utvrđuju da je u više od četvrtine neurona iz uzoraka mozga ljudskih fetusa nekoliko segmenata kromosoma ili izostalo ili ih ima previše. Nasuprot tome, u neuronima iz mozga dojenčadi, ispitanih nakon rođenja, takve je nepravilnosti pokazivalo samo oko 6 %. „To upućuje na to da ostaju oni neuroni koji su tijekom razvoja sačuvali najneoštećeniji genom”, kaže Christos Proukakis, neurolog sa University College London, koji nije sudjelovao u istraživanju.
Rezultati otkrivaju novi mehanizam koji regulira koliko neurona imamo i odlučuje koji fetalni neuroni smiju ostati u mozgu, kaže Diane Shao, dječja neurogenetičarka iz Bostonske dječje bolnice i prva autorica studije. Bolje razumijevanje tog procesa moglo bi biti ključno za shvaćanje neuroloških poremećaja koji se često javljaju u djetinjstvu, poput poremećaja iz spektra autizma i epilepsije.
Istraživanja na miševima upućuju na to da sisavci u ranom razvoju eliminiraju brojne moždane stanice aktiviranjem molekularnog programa koji vodi do odumiranja stanica. Shao i njezini kolege proučavali su razvoj ljudskog mozga na temelju mozgova preminulih osoba, među kojima su bili fetusi stari 14 tjedana gestacije, ali i osobe starije od devedeset godina. Tim se usredotočio na neurone moždane kore, koji su, među ostalim, odgovorni za pamćenje, učenje i svijest.
Istraživači su analizirali genome pojedinačnih neurona kako bi pronašli one s abnormalnom količinom kromosomskih segmenata, a ta se pojava naziva varijacija broja kopija. Analiza je pokazala da je tijekom fetalnog razvoja nevjerojatno mnogo stanica u kojima je uočena opsežna varijacija broja kopija. Bilo ih je toliko da su Shao i kolege godinama provjeravali jesu li rezultati stvarni. No podaci su bili slični i kad je pokus ponovljen drugom metodom sekvenciranja jedne stanice.
Nakon rođenja udio tih nepravilnih neurona ipak je pao na četvrtinu prijašnje vrijednosti, što upućuje na to da su tijekom razvoja nekako bili uklonjeni. Kako mozak zna koji su neuroni normalni, a koji nisu? Prema Shao, jedan mogući trag je to što su moždane stanice s visokom razinom varijacije broja kopija sklone i nepravilnoj aktivnosti gena koji sudjeluju u uspostavljanju veza s drugim neuronima, to jest sinapsi. „Moguće je da se mozak pokušava riješiti neurona koji se ne povezuju na odgovarajući način”, kaže Oscar Marín, neuroznanstvenik s londonskog King’s Collegea.
Takav sustav mogao bi imati važnu ulogu u regulaciji broja i kvalitete neurona u mozgu. A ako dođe do greške u tom mehanizmu kontrole kvalitete, to može pridonijeti nastanku bolesti. Moguće je da ostane manje stanica nego što je potrebno za pravilan rad mozga ili, obrnuto, da ostane previše stanica koje nisu filtrirane i koje ne funkcioniraju, kažu stručnjaci.
Shao se nada da će moći dalje istraživati moguće veze između tog sustava i razvojnih poremećaja živčanog sustava. Proukakis bi pak želio da se istraživanje proširi i na druge vrste neurona, primjerice na stanice koje proizvode dopamin i koje imaju važnu ulogu u nastanku Parkinsonove bolesti.
