Исследователи из Медицинской школы Университета штата Мэриленд сделали удивительное открытие: во время развития плода особая иммунная клетка играет ключевую роль в определении мужских или женских характеристик головного мозга – пишет eurekalert.org со ссылкой на Neuroscience.

«Это совершенно сенсационное открытие, – говорит Маргарет МакКарти – профессор и председатель отдела фармакологии Университета штата Мэриленд. – До этого мы не знали, что эти клетки играют какую-то роль в этом процессе».

Профессор МакКарти и ее коллеги изучали иммунные клетки, известные как тучные клетки, которые производятся стволовыми клетками костного мозга и располагаются на поверхности тела: на коже, во рту, в носу, в глазах. Они также обнаруживаются в мозговых оболочках. Тучные клетки являются сигнальными молекулами, и при активации они высвобождают ряд молекул, включая серотонин, гистамин и другие возбуждающие вещества. В целом они действуют как триггеры для других клеток иммунной системы, заставляя их реагировать на травму или угрозу для организма.

«Тучные клетки в основном выполняют сигнальные функции: они выпускают вещества, которые сигнализируют другим иммунным клеткам о необходимости прийти и помочь», – говорит профессор Маккарти.

В то же время они существуют в небольших количествах в области мозга, известной как преоптическая область. Преоптическая область обеспечивает контроль за сексуальной мотивацией и родительским поведением. В ходе развития в этой области может существовать от 10 до 70 тучных клеток. Исследование показало, что у мужчин в преоптической области примерно в два раза больше тучных клеток, чем у женщин, и мужские клетки более активно выпускают сигнальные молекулы, в частности гистамин.

Удивительно, что гистамин, высвобождаемый тучными клетками у самцов, сигнализирует другой иммунной клетке – микроглии – и инструктирует ее при создании простагландинов – другой сигнальной молекулы. В предыдущих исследованиях лаборатория профессора МакКарти показала, как простагландины запускают развитие нейронных связей в преоптической области.

В исследованиях на крысах профессор МакКарти и ее коллеги обнаружили, что развитие этих клеток происходит в первую неделю послеродового периода и играет большую роль в определении различий между мужским и женским мозгами. Она говорит, что результаты удивили ее:

«Этот тип клеток при очень небольшом количестве организует сложный многоклеточный процесс, навсегда меняющий схему мозга и делающий его разным для мужчин и женщин».

У многих животных, включая крыс и людей, некоторые области мужского и женского мозга совершенно разные. Исследования на людях показывают, что у женщин, как правило, больше связей между полушариями, в то время как мужчины имеют больше связей внутри каждого полушария.

Существуют также различия в размере определенных частей мозга. Некоторые части гипоталамуса у мужчин больше, чем у женщин. Это расхождение может играть определенную роль в определении сексуальной ориентации. У гомосексуальных мужчин этот гипоталамический регион меньше, чем у гетеросексуальных мужчин; он обычно такого же размера, как у гетеросексуальных женщин.

Мужской и женский мозг иногда различаются даже на клеточном уровне. Самцы, как правило, имеют более плотные синаптические связи в преоптической области, в то время как у женщин более плотные синаптические связи в других областях.

Профессор МакКарти сосредоточилась в своей работе на нейробиологии половых различий. В предыдущих исследованиях она обнаружила половые и гендерные различия в уровнях белка, связанных с приобретением и развитием языка. Это может быть связано с более высоким уровнем коммуникации у особей женского пола в некоторых видах.  

В предыдущих исследованиях МакКарти также обнаружила, что другая иммунная клетка микроглия, видимо, играет важную роль в маскулинизации, отчасти благодаря производству простагландинов. В последние годы ученые все чаще осознают, что иммунная система является неотъемлемой частью развития мозга.

Профессор МакКарти и ее коллеги теперь проводят дополнительные исследования по связям между иммунной системой и половыми различиями мозга. Затем они сосредоточатся на роли гистамина – одного из химических веществ, выделяемых тучными клетками, чтобы узнать больше о том, какую роль он играет в этом процессе.