Nowe badanie ujawnia metodę aktywacji nieaktywnych komórek macierzystych mózgu, co pomoże w leczeniu chorób mózgu.
WarsawNaukowcy z Duke-NUS Medical School oraz Uniwersytetu Narodowego Singapuru odkryli nową metodę aktywacji nieaktywnych komórek macierzystych w mózgu. To odkrycie może pomóc w opracowywaniu nowych metod leczenia autyzmu, trudności w nauce oraz porażenia mózgowego.
U ssaków, w tym ludzi, komórki macierzyste w mózgu pozostają nieaktywne, dopóki nie otrzymają sygnałów do „obudzenia się”. Gdy to nastąpi, tworzą nowe neurony, które wspierają wzrost i regenerację mózgu. Proces ten jest niezwykle istotny; zaburzenia w jego przebiegu mogą prowadzić do upośledzenia funkcji poznawczych i problemów rozwojowych w mózgu.
Zespół badawczy badał muszki owocowe, aby lepiej zrozumieć, jak komórki macierzyste układu nerwowego stają się aktywne. Odkryli, że komórki glejowe, zwane astrocytami, odgrywają kluczową rolę w tym procesie. Choć wcześniej były znane głównie z funkcji strukturalnych, astrocyty uwalniają białka, które aktywują nieaktywne komórki macierzyste układu nerwowego.
Kluczowe odkrycia obejmują: astrocyty wydzielają białko sygnalizacyjne zwane Folded gastrulation (Fog); Fog aktywuje szlak białkowy Formin, który kontroluje filamenty aktynowe w komórkach macierzystych układu nerwowego; filamenty aktynowe są niezbędne dla aktywacji komórek macierzystych nerwowych i produkcji neuronów.
Odkrycie wskazuje, że białka GPCR odgrywają kluczową rolę. Reagują one na sygnał Fog, aktywując komórki macierzyste układu nerwowego. GPCR są istotne dla wielu funkcji komórkowych, a zrozumienie ich wpływu na komórki macierzyste układu nerwowego może zrewolucjonizować leczenie powiązanych schorzeń. Obecnie około 34% leków zatwierdzonych przez FDA celuje w białka GPCR.
Zrozumienie działania Formin i filamentów aktynowych ma duże znaczenie. Zmiany w poziomach Formin są powiązane z problemami w rozwoju mózgu, takimi jak mikrocefalia. To odkrycie może prowadzić do opracowania nowych terapii z wykorzystaniem istniejących leków celujących w rodzinę GPCR.
Profesorowie Wang Hongyan i Patrick Tan stwierdzili, że te odkrycia pogłębiają naszą wiedzę na temat ponownej aktywacji komórek macierzystych układu nerwowego. Dodali, że te informacje mogą przyczynić się do opracowania terapii problemów związanych z rozwojem mózgu, a także z procesami starzenia i urazami mózgu.
Naukowcy pragną dokładniej zbadać inne sygnały pochodzące od astrocytów, które mogą wpływać na komórki macierzyste neuronów. Zamierzają również sprawdzić, czy te same procesy zachodzą w rozwoju ludzkiego mózgu. To badanie stanowi krok naprzód w zrozumieniu zachowania komórek mózgowych i może prowadzić do opracowania nowych metod leczenia schorzeń neurologicznych.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adl4694i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Kun-Yang Lin, Mahekta R. Gujar, Jiaen Lin, Wei Yung Ding, Jiawen Huang, Yang Gao, Ye Sing Tan, Xiang Teng, Low Siok Lan Christine, Pakorn Kanchanawong, Yusuke Toyama, Hongyan Wang. Astrocytes control quiescent NSC reactivation via GPCR signaling–mediated F-actin remodeling. Science Advances, 2024; 10 (30) DOI: 10.1126/sciadv.adl4694Udostępnij ten artykuł