Nowe aspekty neurogenezy u dorosłych
Kasia Kuleszewicz | 2005-10-29
Zidentyfikowano kluczowy sygnał kontrolujący kierunek przekształcania się komórek macierzystych w mózgu dorosłych myszy. Zanim te komórki macierzyste ulegną podziałom, mają do wyboru kilka opcji między innymi: pozostanie komórkami macierzystymi, przekształcenie się w komórki neuronalne lub przekształcenie się w komórki pomocnicze neuronów czyli komórki glejowe mikro- lub makrogleju – astrocyty lub oligodendrocyty.
Według wyników badań opublikowanych w magazynie Nature, decyzja komórek macierzystych do przekształcenia się w neurony jest kontrolowana przez cząsteczkę sygnalną Wnt3, która wydzielana jest przez sąsiadujące z nimi astrocyty.
Dorosłe komórki macierzyste w mózgu, mogą przekształcić się w dojrzałe, funkcjonujące komórki neurony, wymagają jednak dodatkowej stymulacji przez ich lokalne mikrośrodowisko. Stymulacja ta jest sygnałem chemicznym o nieznanym pochodzeniu.
Naukowcy w swoich badaniach hodowali neuronalne komórki macierzyste razem z neuronami, co powodowało że z tych komórek macierzystych wykształcały się oligodendrocyty, natomiast hodowla tych samych komórek macierzystych z astrocytami wyizolowanymi z hipokampu powodowała ich przekształcenie się w neurony. Po tych doświadczeniach określono znaczenie Wnt3 jako wiarygodnie działającej cząsteczki sygnalnej wydzielanej przez astrocyty.
Białka Wnt stanowią rodzinę wysoce konserwatywnych cząsteczek sygnalnych, pełniących kluczową rolę w kontroli rozwoju wielu rodzajów komórek macierzystych.
W celu udowodnienia znaczenia białka Wnt zablokowano jego działanie w mózgu myszy przy użyciu narzędzi terapii genowej. W wyniku tego zabiegu neurogeneza gwałtownie zmalała. Kiedy dodano natomiast dodatkowe cząsteczki białka Wnt3 liczba neuronów zwiększyła się. Wzrost ten przekonał naukowców, że sygnał pochodzący od białka Wnt jest rzeczywiście kluczowy w neurogenezie in vivo.
Odkrycie to może mieć ogromne znaczenie w „naprawianiu” uszkodzeń mechanicznych mózgu czy „naprawie” uszkodzeń spowodowanych chorobami degeneratywnymi takimi jak choroba Parkinsona, wylew, epilepsja, choroba Alzheimera czy depresja.
Identyfikacja molekularnego mechanizmu, który prowadzi do specjalizacji neuronalnych komórek macierzystych jest pierwszym krokiem w kierunku otrzymywania potrzebnych typów komórek w celu zastępowania nimi uszkodzonych części mózgu.
W ciągu życia, nowe komórki mózgowe tworzone są w dwóch małych obszarach mózgu ssaka: w opuszce węchowej, która odbiera wrażenia węchowe i w centralnej części hipokampu, która zaangażowana jest w tworzenie wspomnień i uczenie się. Proces tworzenia się tych komórek nazywany jest neurogenezą co w dosłownym tłumaczeniu oznacza „narodziny neuronu”. Większość tych nowonarodzonych komórek umiera niedługo po swych „narodzinach”, jednak część z nich zostaje w pełni funkcjonalnymi komórkami zintegrowanymi z otaczającą ich tkanka mózgową.
Źródło: Salk Institute for Biological Studies
Dodatkowe informacje: Neurogenesis - Wikipedia