Zmiany epigenetyczne przekształcają astrocyty w komórki macierzyste mózgu, co może pomóc w leczeniu urazów.

WarsawNaukowcy z Niemieckiego Centrum Badań nad Rakiem oraz Uniwersytetu w Heidelbergu odkryli, że zmiany w DNA mogą przekształcić astrocyty w komórki macierzyste mózgu. Badając myszy, zaobserwowali, że określone wzorce DNA nadają astrocytom zdolność działania jak komórki macierzyste. To odkrycie może przyczynić się do poprawy leczenia urazów mózgu.

Kluczowe wnioski:

• Metylacja DNA jest mechanizmem, który wyłącza określone geny, zachowując tożsamość komórki.
• Komórki macierzyste mózgu posiadają unikatowy wzorzec metylacji DNA, który różni się od zwykłych astrocytów.
• Przerwana dostawa krwi do mózgu powoduje, że astrocyty przyjmują profil metylacji typowy dla komórek macierzystych, co prowadzi do powstawania nowych komórek nerwowych.

Komórki macierzyste mózgu w stanie spoczynku przypominają astrocyty, które głównie wspierają neurony. Jednak niektóre astrocyty mają specyficzne wzorce metylacji, umożliwiające im produkcję komórek nerwowych oraz innych rodzajów komórek mózgu. Badanie to skupia się na "strefie komorowo-podkomorowej" (vSVZ) u dorosłych myszy, gdzie wciąż tworzą się nowe neurony. Analizując komórki z tego obszaru, naukowcy odkryli, że komórki macierzyste mózgu aktywują geny prekursorów nerwowych, które są wyłączone w zwykłych astrocytach z powodu metylacji.

Ograniczenie dopływu krwi, podobnie do warunków udarowych, doprowadziło do przekształcenia astrocytów w komórki macierzyste mózgu poprzez zmiany w ekspresji genów. To zwiększyło liczbę komórek progenitorowych nerwów w obszarach wykraczających poza typowe strefy. To odkrycie sugeruje, że zmiana ekspresji genów może być kluczowa dla naprawy mózgu. Dzięki modyfikacji wzoru metylacji DNA, zwykłe astrocyty mogą być przekształcone w nowe neurony, co może pomóc w regeneracji po urazach.

Zobacz również:

Dzisiaj · 02:19

Dieta owocowa wzmacnia odporność wirusową nietoperzy

Wcześniejsze badania wykazały, że urazy mózgu lub udary mogą prowadzić do powstawania nowych komórek nerwowych. Najnowsze badanie sugeruje, że zmiany w metylacji DNA mogą być kluczowe dla tego procesu. Kiedy przepływ krwi zostaje zahamowany, wzorce metylacji DNA ulegają zmianie, umożliwiając niektórym komórkom mózgowym działanie jak komórki macierzyste. Te przeprogramowane komórki następnie dzielą się i stają się prekursorami nowych neuronów.

Badanie tego epigenetycznego przeprogramowania jest trudne przy użyciu żywych organizmów lub metod obrazowania. Wymaga to analizy złożonego rozwoju mózgu u zaawansowanych ssaków. Naukowcy muszą badać na poziomie komórkowym, aby w pełni zrozumieć te zmiany, ponieważ hodowane astrocyty nie zachowują swoich pierwotnych wzorców metylacji. Ta wiedza jest kluczowa dla opracowania terapii na obecnie nieuleczalne urazy mózgu.

Zrozumienie, jak zmiany w aktywności genów wpływają na komórki macierzyste mózgu, może otworzyć nowe możliwości terapeutyczne. Wykorzystując naturalną zdolność mózgu do przekształcania niektórych komórek w neurony, przyszłe terapie mogą wspierać regenerację po urazach mózgu i udarach poprzez stymulację wzrostu neuronów.