Почему «девочки» ведут себя иногда как «мальчики»

Красные клетки белого вещества мозга (микроглии) вокруг бляшки Альцгеймера. Иллюстрация Physorg

Попытку манипулирования генами предприняли сотрудники Мэрилендского университета. В их работе, результаты которой опубликованы в журнале Nature Neuroscience, показано, что можно управлять развитием мужских и женских признаков мозга с помощью эстрадиола (производного мужского гормона тестостерона). Гормон подавляет фермент, заглушающий активность мужских генов в развивающемся женском мозге.

То же действие ученые наблюдали и при введении ингибиторов-блокаторов этого фермента, а также после выключения его гена. В результате самки мышей проявляли «сексизм» в отношении нормальных подруг, пытаясь вести себя как самцы. Эстрадиол действовал и на ген, отвечающий у человека за речь, а вернее – за рост и ориентацию нервных отростков и формирование синапсов (контактных точек нейронов). Маргарет Маккарти, проводившая исследование, обращает внимание на клетки белого вещества (микроглии), которые играют важную роль в маскулинизации мозга с женским набором хромосом ХХ.

По другую сторону Атлантики ученые парижского Института сельскохозяйственных исследований (INRA) выяснили, что еще один ген, родственный гену речи, отвечает за развитие яичников, блокируя мужские гены в их клетках (J. Current Biology). При «замалчивании» этого гена происходит реверсия развития, в итоге у коз рождаются самцы с женским хромосомным набором ХХ!

Коллеги Маккарти из Института медицинских исследований в г. Канзасе выявили, что ген Bam-Bag of marbles («Сумка с шариками»)  действует на ген СОР, белок которого «направляет» специализацию-дифференцировку потомков стволовых клеток. Ген СОР получил название по белку клатрину (Clathrin), который характерен для гриба клатруса, или «решеточника» (плодовые тела которых имеют сетчатую оболочку красного цвета). В нервных клетках клатрин «одевает» пузырьки-везикулы, переносящие в отростках адреналин и ацетилхолин (нейромедиаторы сигналов).

Транспорт крайне важен для роста и ориентации нервных отростков и нормальной функции белка синаптофизина, формирующего синапсы нервных клеток и их соединения с поверхностью мышечных (в том числе гладкой мускулатуры стенок сосудов, наполняющих пещеристые тела клитора и пениса кровью при возбуждении). В журнале J. Neuroscience помещена статья ученых Института биоисследований калифорнийского города Ла-Джолла и университета Грайфсвальда в Германии. Они выключили один из генов эмбрионального развития нейронов гиппокампа, отвечающих за формирование и хранении памяти. В результате генетически модифицированные мышата родились с укороченными и неправильно ориентированными нервными отростками.

Все это имеет прямое отношение к изучению половых различий организмов на самых разных уровнях. Дифференцировка пола – прекрасная модель для изучения геномных процессов. Это очень важно для выявления рисков, предупреждения и лечения нейродегенеративных заболеваний и рака. На «перекрестках» этих исследований случаются интересные события.

В Йельском университете нейробиологи обнаружили, что не «пошедшее» для лечения пациенток с раком груди лекарство AZD неожиданно показало эффективность у мышей с моделью болезни Альцгеймера. Оно блокирует включаемый бляшками фермент, являющийся продуктом онкогена (FYN). Последний, в свою очередь, нарушает образование синапсов нейронов. Мыши, получавшие AZD, подавляющий аномальную активность фермента, стали лучше ориентироваться в лабиринте и распознавать новые объекты, быстрее выбираться на спасительный плотик в бассейне.

Уже через месяц лечения у трансгенных животных восстановилась пространственная память и количество синапсов. Причем восстановление случилось без уменьшения числа бляшек, понизилась активация микроглии вокруг них и признаки воспаления. Ученые надеются, что скоро начнутся клинические испытания, поскольку отдаленных признаков токсичности препарата ими не выявлено.