Masculin și feminin: celule cerebrale diferite în zonele ce guvernează agresivitatea sau împerecherea

Cercetătorii de la Caltech au descoperit tipuri rare de celule cerebrale care sunt unice pentru șoarecii de sex masculin, iar alte tipuri care sunt unice pentru șoarecii de sex feminin. Aceste celule specifice sexului au fost găsite într-o regiune a creierului care guvernează atât comportamentele de agresiune cât și de împerechere.

 „Rezultatele arată că există diferențe între creierul mamiferului masculin și feminin la nivelul compoziției celulare, precum și expresia genelor, dar că aceste diferențe sunt subtile, iar semnificația lor funcțională rămâne de explicat”, spune David Anderson.

Există multe tipuri diferite de celule în creier, precum neuronii care transmit semnale și celule gliale care susțin funcțiile neuronale. Deși toate aceste celule conțin același set de gene, sau genom, tipurile de celule diferă în modul în care exprimă acele gene. Ca o analogie, se poate imagina genomul ca un pian cu 88 taste care se află în fiecare celulă. Celulele nu folosesc toate cele 88 de taste. Prin urmare, subsetul de taste pe care celula „cântă” determină tipul de celulă de care este vorba.

Hipotalamusul este o regiune fundamentală a creierului întâlnită la toate vertebratele, inclusiv la oameni. Studiile anterioare au arătat că o subdiviziune anatomică specifică în hipotalamus, numită subdiviziune ventrolaterală a hipotalamusului ventromedial (VMHvl), conține celule care controlează agresivitatea și comportamentele de împerechere.

În aceste studii, stimularea puternică a acestor neuroni la șoarecii de sex masculin și feminin a determinat imediat animalele să devină agresive, chiar și în absența vreunei amenințări. Cu toate acestea, stimularea slabă a făcut ca șoarecii să înceapă comportamente de împerechere.

17 tipuri diferite de celule 

În această nouă lucrare, condusă de studenta absolventă a lui Caltech, Dong-Wook Kim, cercetătorii au examinat expresia genelor în celulele individuale din VMHvl. Acest lucru a fost posibil prin tehnici transcriptomice avansate care pot enumera și identifica transcrierile ARN pe care le conține o celulă; aceste informații pot fi apoi utilizate pentru clasificarea diferitelor tipuri de celule.

Studiile anterioare au putut doar să examineze 10% din transcrieri în fiecare celulă, însă acest studiu a analizat o proporție mai mare de transcrieri. Echipa a descoperit că în această regiune minusculă există doar 17 tipuri diferite de celule ale creierului. Mai mult decât atât, o examinare a modelelor de expresie genică a relevat faptul că unele dintre aceste 17 tipuri de celule sunt mult mai abundente la șoarecii masculi decât la femei, în timp ce altele se găsesc doar la femei.

Se știa că la cele două tipuri de șoareci, masculin și feminin, genele sunt exprimate diferit - într-adevăr, un test genetic poate spune dacă un șoarece este mascul sau feminin - dar aceasta este prima descoperire a tipurilor de celule specifice sexului la un mamifer în creier. Celulele sunt considerate a fi tipuri distincte atunci când expresia grupurilor mari de gene variază de la celulă la celulă.

Lucrările viitoare vor încerca să determine și funcțiile acestor tipuri diferite de celule. 

Studiul a fost realizat ca o colaborare între laboratorul lui David Anderson, profesor de biologie Seymour Benzer, Tianqiao și Institutul Chrissy Chen pentru catedra de conducere în neuroștiință, Howard Hughes Medical Institute Investigator și directorul Institutului de Neuroștiință Tianqiao și Chrissy Chen; și o echipă de la Institutul Allen pentru Științele Creierului din Seattle, Washington. O lucrare care descrie cercetarea a apărut online pe 17 octombrie în revista Cell.