Думка про те, що всередині нашої голови ми не самотні, звучить як сюжетний поворот із науково-фантастичного фільму. Проте недавні дані свідчать, що мати є буквально частиною нашої архітектури.
Вчені підтвердили наявність у мозку плоду клітин, що несуть материнську ДНК. Це не швидкоплинні відвідувачі. Вони залишаються, інтегруються та можуть зберігатися до глибокої старості.
Дослідження, опубліковане 10 червня на препринт-сервері bioRxiv, посилює аргументи на користь явища мікрохімеризму. Це обмін клітинами між матір’ю і плодом, що розвивається під час вагітності. Довгий час ми знали, що матері передають клітини дітям і що мозок може їх зберігати. Однак не вистачало чіткої карти на рівні тканин, що показує, де саме вони ховаються та як функціонують.
Попередні дослідження спиралися на зразки крові. Кров — це «мета, що рухається»: в ній багато циркулюючих клітин, але вона погано розкриває те, що відбувається всередині конкретних структур. У цьому дослідженні розглядалася сама тканина. Справжня людська тканина. Від реальних людей, які не могли вплинути на це, окрім свого існування.
Пошук чужої ДНК у тканинах плода
Отримати зразки мозкової тканини живих дітей етично важко. Тому провідний дослідник, Самі Канан з Ракетного центру Кеннона Фред Хатчінсона в Сіетлі, вибрав прагматичний шлях. Він проаналізував тканини мозку, видалені у десятків молодих людей, які перенесли операцію з приводу важкої епілепсії. Це не elective-процедури. Це були хірургічні втручання, що кардинально змінюють життя дітей віком від 28 днів до 19 років.
Команда Канаана співвіднесла ці тканини з ДНК, взятої зі щік матерів.
Вони використовували кількісну ПЛР (полімеразну ланцюгову реакцію) – чутливий інструмент, призначений для пошуку “голки в стозі сіна” з мільярдів клітин.
Результати були однозначними. У 37 парах «мати-дитина» у 26 дітей (70%) було виявлено сліди материнської ДНК.
Це був не просто випадковий пил. То була системна інтеграція.
Материнські клітини з’являлися в лобових частках, скроневих частках, тім’яних частках і навіть у гіпокампі – глибокій звивистій структурі, що відповідає за пам’ять та емоції. У середньому припадало 2,2 материнських клітин на кожні 100 001 клітин. Стандартні цифри здаються низькими, доки ви не зробите розрахунки. Один зразок містив 459 таких клітин. Це багато.
Не всі їх несли. У 11 дітей не було виявлено жодних доказів їхньої присутності. Чому в одних є, а в інших немає, залишається предметом дискусій. Можливість народження первістка може підвищувати шанси. Дані зміщуються в цей бік: чотирнадцять дітей із материнськими клітинами були первістками. І лише один із тих, у кого їх не було, виявився первістком. Однак розмір вибірки дуже малий, щоб робити однозначні висновки.
Від спостерігачів до працівників
Знайти клітини – одна справа. Зрозуміти, що вони роблять — інше.
Команда Канаана застосувала секвенування РНК одиночних ядер. Це метод, що дозволяє заглянути всередину клітини та побачити, які гени активовані. Він виявляє ідентичність та мету.
Материнські клітини не просто вижили. Вони адаптувалися. Вони перетворилися на робочі компоненти мозку.
Ймовірно, прибуваючи у вигляді лейкоцитів чи стовбурових клітин, ці «чужинці» інтегрувалися в робочу силу мозку. У дослідженні знайдено докази наявності нейронів – клітин, що обробляють інформацію. Виявлено олігодендроцити. Ці клітини обвивають нейрони, створюючи ізоляційні оболонки, що прискорюють передачу сигналів. Було знайдено астроцити, що виконують підтримуючі функції та забезпечують енергією нейронні механізми. Були й мікроглії — резидентні імунні клітини. Ендотеліальні клітини, що вистилають кровоносні судини, також несли материнський слід.
“Наші можливості розуміння функції були вкрай обмежені”, – зазначила Емі Бодді з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі (UCSB). Вона не входила до складу цієї дослідницької групи. Її реакція? «Це чудово».
Досі єдиним орієнтиром були моделі на тваринах. Мізки тварин зручні для досліджень. Мозки людей складні. Вони індивідуальні. Ці дані отримано реальних людей.
Чи існують вони у здорових дорослих?
Епілепсія може спотворювати картину. Чи не залучають ці клітини до мозку хірургічне втручання, травма чи неврологічне захворювання?
Щоб перевірити цю гіпотезу, Канан та колеги подивилися в інший бік.
Вони проаналізували дані автопсії 32 осіб без порушень нейророзвитку. Вік варіювався широко: від 22 тижнів внутрішньоутробного розвитку до 40 років. Вони також включили тканини мозку трьох людей восьмого та дев’ятого десятиріч життя, зібрані для дослідження хвороби Альцгеймера. Ці чоловіки були у віці 80-90 років і не мали відомих захворювань мозку на момент збирання зразків.
Результат? Інопланетні (чужорідні) клітини виникли у 78% цих суб’єктів. Включаючи чоловіка віком 90 років.
Оскільки дослідники не мали ДНК матерів цих здорових донорів, вони не могли однозначно помітити клітини як «материнські». Ці клітини могли походити від близнюка, попередньої вагітності, що перервалася викиднем, від старшого брата чи бабусі. Але ймовірність на користь матері дуже висока. Джерело не стає менш важливим для поточного стану мозку. Вони поводяться однаково.
Вони дозрівають.
У молодих мізках ці чужорідні клітини переважно перетворювалися на специфічний тип нейронів другого і третього верств. У старих мізках? У мікроглії.
Таким чином, клітини старіють разом із вами. Вони змінюють рід діяльності.
Чи корисні вони?
Чому організм припускає наявність чужої ДНК у центральному командному пункті тіла? Еволюція рідко зберігає сміття. Не у великих структурах.
Доктор Сін Сін Вей із дитячої лікарні Цинциннаті зазначає, що різноманітність типів клітин Fascinating (цікаво). “Може, нам [вони] потрібні, щоб допомагати?”, – Запитує Бодді.
Якщо мозок постійно оновлює або підтримує мережу, наявність резервного запасу диференційованих клітин може бути механізмом виживання. Або це доброякісний побічний продукт того факту, що ми — ссавці з плацентою. Побічний ефект інтимності між двома геномами.
Кількість цих клітин справді знижується у міру старіння людей. Вони не залишаються незмінними. Але вони не зникають повністю.
Бодді підозрює, що вони виконують щось життєво важливе чи складне. Якщо ми зрозуміємо, як мікрохимеризм впливає розвиток здорового мозку, ми можемо відкрити нові шляхи розуміння неврологічних розладів. Не лише у молодих. У людей похилого віку, де мікроглії домінують у цих чужорідних популяціях.
Межі сучасних технологій
Дослідження є надійним. Методи передові. Але це остаточний вердикт.
Майбутнім дослідженням необхідні більші набори даних та однакові зразки. Поточна робота спирається на хірургічну тканину (недоступну для здорових контрольних груп) та матеріали аутопсії (часто обмежені причиною смерті чи умовами зберігання). Щоб отримати чіткі відповіді, вченим потрібно більше біопсій. Більше клітин проаналізовано на кожен зразок. Зразки, зібрані у певні вікові періоди, щоб відстежувати зниження чисельності. Поодинокі області мозку, зіставлені в різних людей.
Вей зазначає, що хоча результати «розширюють кордони», ми все ще збираємо пазл, маючи на увазі тільки центральні шматочки.
На даний момент ми знаємо таке: ваш мозок – це мозаїка. Він містить ваш генетичний код. Він містить сліди ваших батьків. Ваша мати там. Десь. Певно, працює. Може, пам’ятає.
Кому потрібний психотерапевт, коли ваша мама живе у вашій скроневій частці?
Це порушує стільки ж питань, скільки й відповідає. Чи змінює присутність цих клітин те, ким ви є? Чи змінюють вони те, як ваш мозок зцілюється? Чи ви коли-небудь по-справжньому просто собою?
Можливо, нам доведеться чекати на кращі дані, щоб дізнатися відповідь.
