จากการศึกษาตัวอย่างสมองหลังการเสียชีวิตหลายพันตัวอย่าง พบว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันมีรูปแบบการแสดงออกที่ผิดปกติในสมองของผู้ที่มีความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตเวชบางอย่าง รวมถึงออทิสติก
จากการศึกษายีนภูมิคุ้มกัน 1,275 ยีน พบว่า 765 ยีน (60%) มีการแสดงออกมากเกินไปหรือน้อยเกินไปในสมองของผู้ใหญ่ที่เป็นโรคใดโรคหนึ่งในหกโรค ได้แก่ ออทิสติก โรคจิตเภท โรคอารมณ์สองขั้ว โรคซึมเศร้า โรคอัลไซเมอร์ หรือโรคพาร์กินสัน รูปแบบการแสดงออกเหล่านี้แตกต่างกันไปในแต่ละกรณี ซึ่งบ่งชี้ว่าแต่ละกรณีมี “ลักษณะเฉพาะ” ที่ไม่เหมือนใคร ชุนหยู หลิว หัวหน้าทีมวิจัยและศาสตราจารย์ด้านจิตเวชศาสตร์และพฤติกรรมศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยการแพทย์นอร์เทิร์นสเตทในเมืองไซราคิวส์ รัฐนิวยอร์ก กล่าว
ตามที่หลิวกล่าว การแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ของการอักเสบได้ การกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในครรภ์ มีความเกี่ยวข้องกับภาวะออทิสติก แม้ว่ากลไกที่ทำให้เกิดการกระตุ้นนี้จะยังไม่ชัดเจนก็ตาม
“ผมคิดว่าระบบภูมิคุ้มกันมีบทบาทสำคัญอย่างมากในโรคเกี่ยวกับสมอง” หลิวกล่าว “มันเป็นตัวการสำคัญเลย”
คริสโตเฟอร์ โค ศาสตราจารย์กิตติคุณด้านจิตวิทยาชีวภาพแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา กล่าวว่า จากการศึกษานี้ไม่สามารถสรุปได้ว่า การกระตุ้นภูมิคุ้มกันมีบทบาทในการก่อให้เกิดโรคใด ๆ หรือตัวโรคเองนั้น นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันหรือไม่
หลิวและทีมงานได้วิเคราะห์ระดับการแสดงออกของยีนภูมิคุ้มกัน 1,275 ยีนในตัวอย่างสมองหลังการเสียชีวิต 2,467 ตัวอย่าง ซึ่งรวมถึงผู้ที่เป็นออทิสติก 103 คน และกลุ่มควบคุม 1,178 คน ข้อมูลได้มาจากฐานข้อมูลทรานสคริปโตมสองแห่ง ได้แก่ ArrayExpress และ Gene Expression Omnibus รวมถึงจากงานวิจัยที่ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ด้วย
ระดับการแสดงออกเฉลี่ยของยีน 275 ยีนในสมองของผู้ป่วยออทิสติกแตกต่างจากกลุ่มควบคุม สมองของผู้ป่วยอัลไซเมอร์มียีนที่แสดงออกแตกต่างกัน 638 ยีน ตามด้วยโรคจิตเภท (220) โรคพาร์กินสัน (97) โรคอารมณ์สองขั้ว (58) และโรคซึมเศร้า (27)
ระดับการแสดงออกของยีนมีความแปรปรวนมากกว่าในผู้ชายที่เป็นออทิสติกเมื่อเทียบกับผู้หญิงที่เป็นออทิสติก และสมองของผู้หญิงที่เป็นโรคซึมเศร้ามีความแตกต่างมากกว่าสมองของผู้ชายที่เป็นโรคซึมเศร้า ส่วนอีกสี่สภาวะที่เหลือไม่แสดงความแตกต่างทางเพศ
รูปแบบการแสดงออกที่เกี่ยวข้องกับออทิสติกนั้นคล้ายคลึงกับความผิดปกติทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสัน มากกว่าความผิดปกติทางจิตเวชอื่นๆ ตามนิยามแล้ว ความผิดปกติทางระบบประสาทจะต้องมีลักษณะทางกายภาพของสมองที่ทราบแน่ชัด เช่น การสูญเสียเซลล์ประสาทโดปามีนในโรคพาร์กินสัน ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะ นักวิจัยยังไม่สามารถกำหนดลักษณะเฉพาะนี้ของออทิสติกได้
“ความคล้ายคลึงนี้เป็นเพียงทิศทางเพิ่มเติมที่เราจำเป็นต้องสำรวจ” หลิวกล่าว “บางทีสักวันหนึ่งเราอาจจะเข้าใจพยาธิวิทยาได้ดีขึ้น”
ยีนสองตัว ได้แก่ CRH และ TAC1 มีการเปลี่ยนแปลงบ่อยที่สุดในโรคเหล่านี้ โดย CRH มีระดับการแสดงออกลดลงในทุกโรคยกเว้นโรคพาร์กินสัน และ TAC1 มีระดับการแสดงออกลดลงในทุกโรคยกเว้นโรคซึมเศร้า ยีนทั้งสองมีผลต่อการทำงานของไมโครเกลีย ซึ่งเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันในสมอง
โคกล่าวว่า การกระตุ้นไมโครเกลียที่ผิดปกติอาจ "ทำให้กระบวนการสร้างเซลล์ประสาทและการสร้างไซแนปส์ตามปกติบกพร่อง" และรบกวนการทำงานของเซลล์ประสาทในสภาวะต่างๆ เช่นเดียวกัน
จากการศึกษาเนื้อเยื่อสมองหลังการเสียชีวิตในปี 2018 พบว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับเซลล์แอสโทรไซต์และหน้าที่ของไซแนปส์มีการแสดงออกในระดับเท่ากันในผู้ที่เป็นออทิสติก โรคจิตเภท หรือโรคอารมณ์สองขั้ว แต่การศึกษานี้พบว่ายีนของเซลล์ไมโครเกลียมีการแสดงออกมากเกินไปเฉพาะในผู้ป่วยออทิสติกเท่านั้น
ไมเคิล เบนรอส หัวหน้าทีมวิจัยและศาสตราจารย์ด้านจิตเวชศาสตร์ชีวภาพและแม่นยำแห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน ประเทศเดนมาร์ก ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้ กล่าวว่า ผู้ที่มีการกระตุ้นยีนภูมิคุ้มกันมากขึ้นอาจมี “โรคอักเสบในระบบประสาท”
เบนรอธกล่าวว่า “อาจเป็นเรื่องน่าสนใจที่จะลองระบุกลุ่มย่อยที่มีศักยภาพเหล่านี้และนำเสนอวิธีการรักษาที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นให้แก่พวกเขา”
การศึกษาพบว่า การเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนส่วนใหญ่ที่พบในตัวอย่างเนื้อเยื่อสมองนั้น ไม่ปรากฏในชุดข้อมูลรูปแบบการแสดงออกของยีนในตัวอย่างเลือดจากผู้ป่วยที่เป็นโรคเดียวกัน ซินเทีย ชูมานน์ ศาสตราจารย์ด้านจิตเวชศาสตร์และพฤติกรรมศาสตร์จากสถาบัน MIND แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่า ผลการค้นพบที่ "ค่อนข้างไม่คาดคิด" นี้ แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการศึกษาโครงสร้างของสมอง
หลิวและทีมงานกำลังสร้างแบบจำลองระดับเซลล์เพื่อทำความเข้าใจให้ดียิ่งขึ้นว่าการอักเสบเป็นปัจจัยหนึ่งที่ก่อให้เกิดโรคทางสมองหรือไม่
บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกใน Spectrum เว็บไซต์ข่าววิจัยด้านออทิสติกชั้นนำ อ้างอิงบทความนี้ได้ที่: https://doi.org/10.53053/UWCJ7407