Nye publikationer
Forskere opdager nøgleprotein, der er ansvarligt for hjernens asymmetri
Sidst revideret: 02.07.2025
Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.
Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.
Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.
De genetiske mekanismer, der ligger til grund for unikke venstre-højre forskelle i hjernen, forstås nu bedre takket være ny forskning, hvilket baner vejen for en bedre forståelse af menneskelige lidelser forbundet med unormal hjerneasymmetri.
Et protein kaldet Cachd1 spiller en nøglerolle i etableringen af de forskellige neurale strukturer og funktioner på hver side af hjernen, har forskere fra UCL, Wellcome Sanger Institute, University of Oxford og andre medforfattere fundet ud af. Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Science.
Ved at udføre genetiske eksperimenter på zebrafisk fandt forskerne ud af, at når Cachd1 muteres, mister højre side af hjernen sin normale asymmetriske udvikling og bliver et spejlbillede af venstre side. Denne lidelse forårsager unormal neural forbindelse, hvilket påvirker hjernefunktionen.
Denne opdagelse kaster lys over de genetiske mekanismer, der ligger til grund for hjerneasymmetri, et fænomen, der observeres hos mange dyrearter, herunder mennesker. Forståelse af disse processer kan føre til en bedre forståelse af menneskelige lidelser, hvor hjerneasymmetrien er forstyrret, såsom skizofreni, Alzheimers sygdom og autismespektrumforstyrrelser.
Trods deres spejlbilledeanatomi har venstre og højre hjernehalvdel funktionelle forskelle, der påvirker neurale forbindelser og kognitive processer såsom sprog. Hvordan disse venstre-højre forskelle i neurale kredsløb opstår, er stadig dårligt forstået.
Ved hjælp af zebrafisk – en velkendt modelorganisme til at studere hjerneudvikling på grund af deres gennemsigtige embryoner – satte forskerne sig for at undersøge, hvordan Cachd1 kan påvirke hjerneasymmetri.
Holdet fandt ud af, at når Cachd1 muteres, mister en region af hjernen kaldet habenula sin normale venstre-højre-differentiering. Neuroner på højre side bliver lig neuroner på venstre side, hvilket forstyrrer neurale forbindelser i habenula og potentielt påvirker dens funktion.
Nedbrydning af cachd1 ved hjælp af morpholinoer resulterer i bilateral symmetri. (AB) Dorsal visning 4 dage efter befrugtning i uinjicerede vildtype- og cachd1 morpholino-injicerede larver efter helmonteret in situ-hybridisering ved hjælp af antisense-riboprober mod den asymmetriske dorsale habenula-markør kctd12.1. (C) Semi-kvantitativ RT-PCR af cachd1-transkripter. Kilde: Science (2024). DOI: 10.1126/science.ade6970
Proteinbindingsforsøg viste, at Cachd1 binder sig til to receptorer, der tillader celler at kommunikere via Wnt-signalvejen, en af de mest intensivt undersøgte cellulære kommunikationsveje, som spiller en vigtig rolle i tidlig udvikling, dannelse af stamceller og mange sygdomme.
Desuden synes virkningerne af Cachd1 at være specifikke for højre side af hjernen, hvilket tyder på, at der er en ukendt hæmmende faktor, der begrænser dens aktivitet i venstre side. Selvom de fulde detaljer endnu ikke er klare, tyder dataene stærkt på, at Cachd1 spiller en nøglerolle i at skelne mellem venstre og højre side af den udviklende hjerne ved at regulere cellulær kommunikation specifikt på højre side.
Fremtidige studier vil undersøge, om Cachd1 har andre vigtige funktioner relateret til Wnt-signalvejen.
"Dette var et yderst samarbejdsbaseret projekt, der drog stor fordel af en tværfaglig tilgang – genetik, biokemi og strukturbiologi kom sammen for bedre at forstå etableringen af venstre-højre-asymmetri i hjernen, samt for at identificere en ny komponent i en vigtig signalvej med flere roller i sundhed og sygdom," siger Dr. Gareth Powell, medforfatter til studiet, en tidligere ph.d.-studerende på Wellcome Sanger Institute og nu medlem af UCL's Institut for Celle- og Udviklingsbiologi.
"Jeg er henrykt over at se offentliggørelsen af dette yderst samarbejdsorienterede studie, som har samlet mange talentfulde mennesker med forskellige forskningsinteresser og færdigheder fra forskellige institutter. Sammen har teamet gjort det muligt for os at gøre spændende nye opdagelser om både Wnt-signalvejen og udviklingen af hjerneasymmetri," sagde professor Steve Wilson, seniorforfatter af studiet og medlem af UCL's Institut for Celle- og Udviklingsbiologi.