...

Kolejny sukces naukowców z dziedziny neurologii

Naukowcy z medycznego instytutu badawczego położonego w Kalifornii odkryli mechanizm sprawujący kontrolę nad wzrostem komórek nerwowych. Wiedza ta pozwoli lepiej zrozumieć kaskadę złożonych procesów, w następstwie których formowany jest układ nerwowy człowieka oraz może mieć bardzo duże znaczenie dla dalszego rozwoju neurologii.

Wyniki ostatnich prac wykonanych przez grupę badawczą z medycznego Instytutu Scripps na Florydzie przedstawiają strukturę regulującą tworzenie się układu nerwowego. Naukowcom udało się wyjaśnić w jaki sposób kontrolowany jest kierunek oraz rozmiar powstających komórek nerwowych, a dokładniej ich wypustek.

Naukowcy w swoich badaniach skupili się głównie na aksonach. Nazwą tą określa się wypustki, które uczestniczą w przewodzeniu impuls nerwowego z jednego neuronu do następnego. Aby komunikacja międzyneuronalna mogła mieć miejsce, komórki muszą być ze sobą w specjalny sposób połączone, poprzez tzw. synapsy. Jednak do sprawnego przekazywania informacji w ośrodkowym oraz obwodowym układzie nerwowym konieczne jest dodatkowo to, aby każdy jego element był odpowiednio zorientowany, czyli, aby każda komórka była włączona w sieć neuronalną w specyficznym dla siebie miejscu, nie natomiast w sposób przypadkowy i chaotyczny.

Grupa badawcza z Florydy ustaliła, że we wzrost aksonów w odpowiednim kierunku oraz w powstawanie w danym miejscu synaps zaangażowany jest zlokalizowany na końcu każdej wypustki stożek wzrostu. W miarę ich wydłużania się stożek ten jest odpowiednio pobudzany bądź hamowany przez nasz organizm, w efekcie czego cały wzrost komórek nerwowych podlega specyficznej kontroli. W badania wykonanych przez naukowców z Instytutu Scripps wykorzystano nicienie z gatunku C.elegans.

Dzięki badaniom udało się także określić jaka cząsteczka chemiczna w organizmie kontroluje proces wzrostu wypustek nerwowych. Okazało się, że strukturą za to odpowiedzialną jest białko RPM-1. Proteina ta przyłączając się do specyficznych dla siebie receptorów stymuluje bądź spowalnia proces wzrostu aksonów. Wiadomo również, że białko to jest w stanie całkowicie zablokować wzrost tych struktur, a także bierze udział w inicjacji powstawania na  zakończeniu synapsy.

W opublikowanym artykule znalazła się także informacja na temat tego, że sygnalizacja za pośrednictwem białka RPM-1 jest zależna również od stężenia i aktywności białka TAU. Okazało się bowiem, że pierwsza z tych substancji destabilizuje, podczas gdy druga stabilizuje mikrotubule. Naukowcy byli bardzo zaskoczeni takim rezultatem, gdyż zupełnie się nie spodziewali, że te dwie proteiny mogą działać przeciwstawnie. Jeden z autorów publikacji, dr Melissa Borgen, powiedziała;

“Wiedza na temat tego, jak ważne jest białko TAU w naszym organizmie jest bardzo ograniczona. Niewiele wiadomo szczególnie na temat jego roli w procesach fizjologicznych.”

Wyniki, które znalazły się we wspomnianej publikacji pokazują, że odpowiednia kooperacja pomiędzy białkiem TAU i RPM-1 jest niezbędna dla prawidłowego wzrostu neuronów. Dzięki temu odkryciu naukowcy są w stanie kontrolować dokładnie wzrost komórek w warunkach in vivo, co ma niebywałe znaczenie dla rozwoju medycyny, w szczególności z zakresu neurologii. Grupa badawcza powiązała także nieprawidłową zależność pomiędzy tymi dwiema proteinami z rozwojem wielu poważnych schorzeń neurologicznych, takich jak np. choroba Alzheimera.

Prace naukowców z Florydy są kolejną podstawą do uznania czynników genetycznych w rozwoju chorób neurodegeneracyjnych. Pokazują, że zaburzona równowaga pomiędzy TAU i RPM-1 jest przyczyną zmian neurodegeneracyjnych, a nieprawidłowość to wynika z materiału genetycznego jakim dysponujemy. Odkrycie to otwiera furtkę do opracowywania kolejnych metod terapii, a także profilaktyki poważnych schorzeń neurologicznych.

Bibliografia
  1. Melissa A. Borgen, Dandan Wang, and Brock Grill, RPM-1 regulates axon termination by affecting growth cone collapse and microtubule stability, Development., 2017
  2. Baker, S. T. and Grill, B., Defining Minimal Binding Regions in Regulator of Presynaptic Morphology 1 (RPM-1) Using Caenorhabditis elegans Neurons Reveals Differential Signaling Complexes, J Biol Chem, 2017
Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Archiwum: