Nya publikationer
Forskare upptäcker nyckelprotein som ansvarar för hjärnans asymmetri
Senast recenserade: 02.07.2025
Allt iLive-innehåll är mediekontrollerat eller faktiskt kontrollerat för att säkerställa så mycket faktuell noggrannhet som möjligt.
Vi har strikta sourcing riktlinjer och endast länk till välrenommerade media webbplatser, akademiska forskningsinstitut och, när det är möjligt, medicinsk peer granskad studier. Observera att siffrorna inom parentes ([1], [2] etc.) är klickbara länkar till dessa studier.
Om du anser att något av vårt innehåll är felaktigt, omodernt eller på annat sätt tveksamt, välj det och tryck på Ctrl + Enter.
De genetiska mekanismerna bakom unika vänster-höger-skillnader i hjärnan är nu bättre förstådda tack vare ny forskning, vilket banar väg för en bättre förståelse av mänskliga sjukdomar i samband med onormal hjärnasymmetri.
Ett protein som heter Cachd1 spelar en nyckelroll i att etablera de olika neurala strukturerna och funktionen på varje sida av hjärnan, har forskare från UCL, Wellcome Sanger Institute, University of Oxford och andra medförfattare upptäckt. Studien publiceras i tidskriften Science.
Genom att utföra genetiska experiment på zebrafiskar fann forskarna att när Cachd1 muteras förlorar höger sida av hjärnan sin normala asymmetriska utveckling och blir en spegelbild av vänster sida. Denna sjukdom orsakar onormal neural konnektivitet, vilket påverkar hjärnans funktion.
Denna upptäckt belyser de genetiska mekanismerna bakom hjärnasymmetri, ett fenomen som observerats hos många djurarter, inklusive människor. Att förstå dessa processer kan leda till en bättre förståelse av mänskliga sjukdomar där hjärnasymmetri är störd, såsom schizofreni, Alzheimers sjukdom och autismspektrumstörningar.
Trots sin spegelbildsanatomi har den mänskliga hjärnans vänstra och högra hjärnhalva funktionella skillnader som påverkar neurala kopplingar och kognitiva processer som språk. Hur dessa vänster-höger skillnader i neurala kretsar uppstår är fortfarande dåligt förstådd.
Med hjälp av zebrafisk – en välkänd modellorganism för att studera hjärnans utveckling på grund av deras genomskinliga embryon – satte forskarna igång för att studera hur Cachd1 kan påverka hjärnasymmetri.
Teamet fann att när Cachd1 muteras förlorar en region i hjärnan som kallas habenula sin normala vänster-höger-distinktion. Neuroner på höger sida blir lika neuroner på vänster sida, vilket stör neurala kopplingar i habenula och potentiellt påverkar dess funktion.
Nedbrytning av cachd1 med hjälp av morfolinos resulterar i bilateral symmetri. (AB) Dorsalvy 4 dagar efter befruktning hos oinjicerade vildtyps- och cachd1-morfolinoinjicerade larver efter helmonterad in situ-hybridisering med antisense-riboprober mot den asymmetriska dorsala habenula-markören kctd12.1. (C) Semi-kvantitativ RT-PCR av cachd1-transkript. Källa: Science (2024). DOI: 10.1126/science.ade6970
Proteinbindningsexperiment visade att Cachd1 binder till två receptorer som tillåter celler att kommunicera via Wnt-signalvägen, en av de mest intensivt studerade cellulära kommunikationsvägarna, som spelar viktiga roller i tidig utveckling, stamcellsbildning och många sjukdomar.
Dessutom verkar effekterna av Cachd1 vara specifika för höger sida av hjärnan, vilket tyder på att det finns en okänd hämmande faktor som begränsar dess aktivitet på vänster sida. Även om de fullständiga detaljerna ännu inte är klarlagda, tyder data starkt på att Cachd1 spelar en nyckelroll för att fastställa skillnaden mellan vänster och höger sida av den utvecklande hjärnan genom att reglera cellulär kommunikation specifikt på höger sida.
Framtida studier kommer att undersöka om Cachd1 har andra viktiga funktioner relaterade till Wnt-vägen.
”Detta var ett mycket samarbetsprojekt som gynnades mycket av ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt – genetik, biokemi och strukturbiologi förenades för att bättre förstå uppkomsten av vänster-höger-asymmetri i hjärnan, samt identifiera en ny komponent i en viktig signalväg med flera roller i hälsa och sjukdom”, säger Dr Gareth Powell, medförfattare till studien, en tidigare doktorand vid Wellcome Sanger Institute och nu medlem av UCL:s institution för cell- och utvecklingsbiologi.
”Jag är mycket glad över publiceringen av denna mycket samarbetsinriktade studie, som har sammanfört många begåvade personer med olika forskningsintressen och färdigheter från olika institut. Tillsammans har teamet gjort det möjligt för oss att göra spännande nya upptäckter om både Wnt-signalvägen och utvecklingen av hjärnasymmetri”, säger professor Steve Wilson, seniorförfattare till studien och medlem av UCL:s institution för cell- och utvecklingsbiologi.