Lidský mozek jsou ve skutečnosti dva orgány. Nový objev může přinést průlom v léčbě smrtelných onemocnění
Foto: Pexels
3 min
Přední a zadní část mozku se vyvíjejí z úplně odlišných buněk a mají rozdílné evoluční kořeny. Objev umožní pěstovat neurony z mozkového kmene v laboratoři a zkoumat smrtelné nemoci jako ALS.
Reklama
Dva nezávislé nervové systémy v jednom orgánu
Americký výzkumný tým ze Stanford Medicine prokázal, že lidský mozek není jednotný orgán, jak se dosud předpokládalo, ale sestává ze dvou starověkých nervových systémů, které evoluce spojila do jednoho celku. Přední část mozku (čelní a střední mozek) řídí vyšší myšlenkové funkce – jazyk, vědomí a abstraktní uvažování. Zadní část (mozkový kmen a prodloužená mícha) naopak reguluje automatické životní funkce jako dýchání, spánek nebo tlukot srdce.
Klíčové zjištění spočívá v tom, že obě části mozku vznikají ze zcela odlišných progenitorových buněk. „Poprvé jsme prokázali, že přední část mozku vzniká z úplně jiné progenitorové buňky než zadní část mozku,“ vysvětluje Dr. Kyle Loh, hlavní autor studie publikované v prestižním časopise Nature Neuroscience.
Proč se dosud nedařilo pěstovat neurony z mozkového kmene
Výzkumníci ze Stanfordu dlouhodobě naráželi na problém: zatímco neurony z předního mozku se dařilo pěstovat v laboratoři relativně snadno, buňky z mozkového kmene se vytvořit nedařilo. Tato překážka zásadně brzdila výzkum devastujících onemocnění jako spinální svalová atrofie nebo amyotrofická laterální skleróza (ALS), která postihují právě mozkový kmen.
Tým proto začal zkoumat vývoj myších embryí a sledoval, jak se mozek formuje. Zjistili, že buňky v předním a středním mozku aktivují odlišné geny. Jde o dva zcela jiné vývojové programy, které probíhají nezávisle na sobě.
Rayyan Jokhai, spoluautor studie, upřesňuje: „Předchozí pokusy vytvořit neurony mozkového kmene se pravděpodobně snažily přeměnit progenitory předního a středního mozku na buňky zadního mozku, což je podle našeho výzkumu nemožné.“
Průlom v léčbě smrtelných nervových chorob
Díky pochopení těchto mechanismů dokázali vědci poprvé v historii vytvořit funkční motorické neurony z mozkového kmene přímo v laboratoři. „Nyní můžeme pěstovat neurony ze zadní části mozku, z mozkového kmene, v Petriho misce a studovat jejich funkce,“ potvrzuje Dr. Loh.
Tento průlom otevírá dveře k výzkumu několika devastujících onemocnění. ALS (amyotrofická laterální skleróza) postihuje motorické neurony a vede k postupné ztrátě schopnosti pohybu, řeči a nakonec i dýchání. Polovina pacientů přežívá pouze tři roky od diagnózy, přičemž léčba dosud neexistuje.
Evoluční stopa sahá 550 milionů let do minulosti
Aby vědci ověřili svou hypotézu, sledovali evoluční stopu více než 550 milionů let zpět. Stejný vzorec dvojího původu mozku objevili u kuřat, ryb zebřiček i u žaludovců – drobných mořských živočichů žijících na oceánském dně, kteří sdílejí se člověkem vzdáleného společného předka.
„Náš výzkum naznačuje, že evoluce vzala dva existující nervové systémy a prostorově je spojila dohromady,“ vysvětluje Dr. Loh.
Objev vyvrací vědecký konsenzus platný od roku 1952, podle kterého se celý mozek vyvíjí z jediného typu univerzálních progenitorových buněk. Nové poznatky ukazují, že realita je mnohem složitější – a zároveň nabízejí naději milionům pacientů s nevyléčitelnými nervovými chorobami.
