מחקר בראשות בית הספר לרפואה של אוניברסיטת לואיוויל, חוקר ילדים ונוירולוגית ילדים, חושף כיצד מנגנון איתות ספציפי במיקרוגליה, התא החיסוני של המוח, יכול לווסת התנהגויות חרדה וטיפוח. התנהגויות אלו הן תסמיני ליבה של אוטיזם והפרעות על הספקטרום האובססיבי-קומפולסיבי.
המחקר נערך על ידי נאווין נגרג'אן, עוזר פרופסור במחלקה לרפואת ילדים ב-UofL, לצד הגנטיקאי מריו קאפצ'י מאוניברסיטת יוטה, חתן פרס נובל לפיזיולוגיה/רפואה לשנת 2007, ופורסם ב- פסיכיאטריה מולקולריתכתב עת של Nature Publishing, אחד מכתבי העת המדעיים המובילים.
המחקר מתמקד ב- Hoxb8 microglia, קבוצה מיוחדת של תאי חיסון במוח. תאים אלה משתמשים באותות סידן כדי לעזור לווסת חרדה והתנהגויות טיפוח בעכברים. עבודתו הקודמת של Nagarajan הראתה שעכבר בריא יכול ליצור התנהגויות אלה אם יופעל.
עכברים חסרים את Hoxb8 גנים רגישים לפתח חרדה קיצונית וטיפוח יתר פתולוגי, מצב הנצפה בבני אדם הסובלים מחרדה כרונית (כמעט 4.4% מאוכלוסיית העולם) והפרעות טורדניות כפייתיות המשפיעות על כמעט 1% עד 3% ברחבי העולם. שלב שני של מחקר זה שאל אילו אותות בתאים הללו מניעים את ההתנהגויות הללו.
באמצעות אופטוגנטיקה, טכניקה המפעילה תאים עם אור, החוקרים העלו את רמות הסידן בתוך Hoxb8 microglia בעכברים. כדי למדוד את אותות הסידן הזעירים האלה בתא מיקרוגליה בגודל 10-15 מיקרומטר, Nagarajan השתמש במיקרוסקופ ממוזער במשקל 2.4 גרם, או במיניסקופ, כדי להקליט את האותות בעכבר שמתנהג ער בפעם הראשונה.
העלייה ברמות הסידן עוררה חרדה ו/או התנהגויות טיפוח. הם גם גילו שעכברים בלי Hoxb8 הגן מאבד את היכולת לווסת סידן, וכתוצאה מכך זרם קבוע של סידן, גורם לחרדה כרונית וטיפוח יתר כפייתי.
כדי לבדוק אם הסידן עצמו היה המניע להתנהגויות אלו, Nagarajan ו-Capecchi השתמשו בערוץ מפעיל האור ChRmine האוסר על כניסת סידן למיקרוגליה Hoxb8 באמצעות טכניקות גנטיות אלגנטיות. מניפולציה זו מנעה כל התנהגויות הקשורות לחרדה, ואישרה את המתאם הישיר בין סידן להתנהגויות מונעות חרדה.
הגילוי של אותות סידן ספציפיים אלה פותח הזדמנות לטיפולים עתידיים בהפרעות הקשורות לחרדה, היכולת לזהות הומאוסטזיס של סידן בעת אבחון מצבים נוירו-פסיכיאטריים, והבנה חדשה של האופן שבו תאי חיסון משפיעים על מעגלים במוח במהלך ההתפתחות.
