Hjärnans reaktion på inflammation

Forskare vid Karolinska Institutet och Yale University har utvecklat en flerdimensionell molekylär karta över hur hjärnan mognar efter födseln och hur den reagerar på inflammation. Resultaten kan ge förståelse för  bland annat MS.

Studien, publicerad i Nature, visar att molekylära program som styr hjärnans tidiga utveckling kan återaktiveras vid inflammatoriska processer.

Hjärnans utveckling innebär att celler specialiseras och organiseras i olika områden. För att studera detta har forskarna utvecklat en metod, kallad spatial tri-omik, som samtidigt mäter genaktivitet, epigenetisk reglering och proteinproduktion i specifika hjärnregioner. Analysen omfattar både mus- och människohjärnor i olika utvecklingsstadier.

– Med den här flerdimensionella metoden har vi kunnat följa hjärnans utveckling över tid och kartlägga förändringar från födseln till ung ålder i olika delar av hjärnan. Dessutom har vi studerat hur hjärnan reagerar vid inflammation, säger Gonçalo Castelo-Branco, professor vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik vid Karolinska Institutet.

I studien användes en musmodell med störd myelinisering i utvalda hjärnområden. Forskarna fann att mikroglia aktiverades inte bara lokalt utan även i avlägsna regioner, vilket tyder på att inflammatoriska signaler kan spridas i hjärnan.

– Det var överraskande att se att inflammation kan sprida sig till andra delar av hjärnan, även utan direkt skada där, säger Rong Fan, professor vid Yale University.

Resultaten kan ha betydelse för förståelsen av multipel skleros, där myelin och oligodendrocyter bryts ned till följd av immunaktivering. Forskarna såg att utvecklingsrelaterade genetiska program återaktiverades vid inflammation, något som kan ge nya angreppspunkter för terapier.

Postdoktorerna Di Zhang och Leslie Kirby är delade försteförfattare. Forskningen finansierades bland annat av Vetenskapsrådet, Hjärnfonden, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, EU:s Horizon Europe-program och National Institutes of Health.