Οι επιστήμονες της Weill Cornell Medicine ανακάλυψαν τα πρώτα στοιχεία ότι οι υποδοχείς στα αστροκύτταρα, τα εγκεφαλικά κύτταρα που υποστηρίζουν και ρυθμίζουν τους νευρώνες, μπορούν να έχουν αντίθετα αποτελέσματα στη γνωστική λειτουργία σε ανδρικά και γυναικεία προκλινικά μοντέλα. Αυτή η έρευνα υπογραμμίζει τον ρόλο των αστροκυττάρων στη συμβολή στους μηχανισμούς του εγκεφάλου που σχετίζονται με το φύλο.

Ενώ πολλές μελέτες έχουν δοκιμάσει τις συμπεριφορικές επιδράσεις των αστροκυτταρικών υποδοχέων, καμία από αυτές δεν έχει εξετάσει εάν το βιολογικό φύλο παίζει ρόλο και οι περισσότερες έχουν δοκιμάσει μόνο το αρσενικό. Αυτή η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στις 24 Μαΐου στο Cell Reports , αμφισβητεί τη μακροχρόνια υπόθεση ότι η αστροκυτταρική σηματοδότηση έχει παρόμοια γνωστικά αποτελέσματα και στα δύο φύλα.

«Η μελέτη μας αποκαλύπτει ότι οι γνωστικές επιδράσεις που αναφέρθηκαν προηγουμένως στους άνδρες δεν μπορούν να επεκταθούν στις γυναίκες», δήλωσε η Δρ. Anna G. Orr, επίκουρος καθηγητής Nan and Stephen Swid της Έρευνας Frontotemporal Dementia και επίκουρος καθηγητής νευροεπιστήμης στον εγκέφαλο της οικογένειας Feil. and Mind Research Institute και το Helen and Robert Appel ‘s Research Institute στο Weill Cornell Medicine.

Αλλαγές στους αστροκυτταρικούς υποδοχείς παρατηρούνται σε διάφορες νευρολογικές καταστάσεις με γνωστές διαφορές φύλου, συμπεριλαμβανομένων των νευροεκφυλιστικών διαταραχών, της σχιζοφρένειας, του εγκεφαλικού και της επιληψίας. Ωστόσο, οι μηχανισμοί που προωθούν τις διαφορές των φύλων παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί.

Πώς διαφέρουν οι ανδρικοί και γυναικείοι εγκέφαλοι;
Στη μελέτη, η Δρ Samantha M. Meadows, πρώτη συγγραφέας και πρώην μεταπτυχιακός φοιτητής στο εργαστήριο Orr, εστίασε στο mGluR3, έναν κυρίαρχο υποδοχέα γλουταμινικού στα αστροκύτταρα και ένα κορυφαία αλλαγμένο γονίδιο στην άνοια. Η ομάδα χρησιμοποίησε γονιδιακή επεξεργασία και διέγερση μηχανικών υποδοχέων σε ζωικά μοντέλα για να χειριστεί επιλεκτικά τα αστροκύτταρα και να εξετάσει τις επιδράσεις του mGluR3 και των σχετικών υποδοχέων στη μάθηση, τη μνήμη και άλλα γνωστικά και συμπεριφορικά αποτελέσματα.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αύξηση των επιπέδων αστροκυττάρου mGluR3 ενίσχυσε τη μνήμη σε γυναίκες μεγαλύτερης ηλικίας και η μείωση αυτών των επιπέδων ήταν αρκετή για να βλάψει τη μνήμη σε νεαρές γυναίκες, αποδεικνύοντας ότι το mGluR3 προάγει την ανάκληση μνήμης στις γυναίκες. Ωστόσο, στους άνδρες, η μείωση του mGluR3 ενίσχυσε τη μνήμη και η αύξηση του υποδοχέα δεν είχε κανένα αποτέλεσμα. «Είναι ενδιαφέρον ότι ο γνωστικός αντίκτυπος αυτών των υποδοχέων δεν διατηρείται μεταξύ των φύλων», είπε ο Δρ. Meadows.

Για να καταλάβει εάν αυτές οι αποκλίνουσες επιδράσεις ήταν μοναδικές για το mGluR3 ή αντανακλά ένα ευρύτερο χαρακτηριστικό της σηματοδότησης των αστροκυττάρων, ο Δρ. Meadows συνεργάστηκε με τον συν-συγγραφέα Δρ. το Ερευνητικό Ινστιτούτο για τη Νόσο του Άπελ Αλτσχάιμερ, για την επιλεκτική διέγερση διαφορετικών αστροκυτταρικών υποδοχέων.

Προς έκπληξή τους, η ομάδα βρήκε περαιτέρω στοιχεία ότι η ενεργοποίηση των υποδοχέων προκάλεσε είτε ενίσχυση της μνήμης είτε εξασθένηση, ανάλογα με το βιολογικό φύλο. «Η φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου φαίνεται να απαιτεί μια ειδική για το φύλο ισορροπία στην αστροκυτταρική σηματοδότηση», είπε ο Δρ Άνταμ Ορ.

Αυτή η μελέτη υποδηλώνει ότι οι διαμορφωτές mGluR3 που αναπτύσσονται για τη θεραπεία διαταραχών όπως η σχιζοφρένεια και το άγχος μπορεί να χρειαστούν περαιτέρω μελέτη για να αξιολογηθεί ο αντίκτυπός τους σε διαφορετικά φύλα. «Οι θεραπευτικές ουσίες που επηρεάζουν τους αστροκυτταρικούς υποδοχείς μπορεί να προκαλέσουν γνωστικές επιδράσεις ειδικά για το φύλο, εν μέρει λόγω των διαφορετικών ρόλων των αστροκυττάρων σε άνδρες και γυναίκες», δήλωσε η Δρ Anna Orr.

Το εργαστήριο διερευνά τι μπορεί να προκαλέσει τις διαφορικές επιδράσεις και εάν αλλάζουν και άλλες λειτουργίες του εγκεφάλου με τρόπο που εξαρτάται από το φύλο.

photo: pixabay