...

Neuroplastyczne działanie czynników insulinopodobnych

Udowodniono, że insulinopodobne czynniki wzrostu odgrywają istotną rolę w procesie tworzenia się połączeń między neuronami.

Insulinopodobne czynniki wzrostu (ang. insulin-like growth factor, IGF) są białkami, które pełnią ważną rolę w regulacji wzrostu i różnicowania komórek. IGF-1 i IGF-2 to główne czynniki insulinopodobne wzrostu. Hormony te są produkowane zarówno w mózgu, jak i w innych tkankach organizmu, np. w wątrobie. Jak się okazuje, wpływają one na plastyczność neuronalną i synaptyczną. IGF-1 i IGF-2 biorą udział w podziałach komórek macierzystych i progenitorowych w mózgu. Dzięki tej właściwości czynniki insulinopodobne mogą promować neurogenezę oraz tworzenie nowych struktur nerwowych, w tym rozwój dendrytów i synaps. Ponadto hormony te chronią neurony przed apoptozą, co jest istotne dla utrzymania istniejących połączeń nerwowych. Badania przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Neurobiologii im. Maxa Plancka na Florydzie zidentyfikowały mechanizm wyjaśniający, w jaki sposób insulinopodobne czynniki wzrostu wpływają na procesy plastyczności w mózgu.

Aby zrozumieć, jak IGF-1 i IGF-2 promują zdrowie mózgu, naukowcy zbadali sygnalizację związaną z tymi czynnikami w hipokampie, czyli obszarze mózgu, który ma kluczowe znaczenie dla uczenia się i zapamiętywania. W szczególności chcieli dowiedzieć się, czy sygnalizacja ta była aktywna podczas zachodzenia procesów tworzenia się nowych połączeń pomiędzy neuronami. W tym celu naukowcy opracowali bioczujnik, który wykrywał pobudzenie receptora IGF-1, obrazując aktywność szlaku sygnałowego związanego z plastycznością. Badacze zaobserwowali, że podczas trwania procesów plastyczności synaptycznej receptor IGF-1 był silnie aktywowany w pobliskich synapsach wzmacniających. Ponadto odkryli, że w obrębie hipokampa jedna grupa neuronów piramidowych wytwarzała IGF-1, inna zaś IGF-2. Wykazano, że czynniki te wiążą się ze swoistymi receptorami, aktywując sygnały, które modulują wzrost i aktywność neuronów. Kiedy naukowcy zakłócili zdolność neuronów do wytwarzania IGF, aktywacja receptora IGF-1 została zablokowana. Zahamowanie tego szlaku sygnalizacyjnego może być przyczyną nieprawidłowości w przebiegu plastyczności neuronalnej i synaptycznej.

Poznanie mechanizmu, poprzez który insulinopodobne czynniki wzrostu wspierają plastyczność mózgu, może prowadzić do opracowania nowych terapii ukierunkowanych na leczenie uszkodzeń mózgu, schorzeń neurodegeneracyjnych oraz zaburzeń psychicznych.

Bibliografia

Tu X., et al. Local autocrine plasticity signaling in single dendritic spines by insulin-like growth factors. Science advances, 2023.

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

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,...

Jak białka pomagają spać

Sen pojawił się na wczesnym etapie ewolucji zwierząt i pełni podobną funkcję u wielu gatunków. Zarówno jego długość, jak i jakość jest ważna dla zachowania zdrowia. Jakość snu określana jest m.in. na podstawie częstotliwości i ilości wybudzeń w ciągu nocy....

Archiwum: