Naukowcy z University of Manchester odkryli, jak wewnętrzne mechanizmy w komórkach nerwowych "okablowują" mózg. Odkrycia otwierają nowe drogi w badaniach nad chorobami neurodegeneracyjnymi poprzez analizowanie procesów komórkowych leżących u podłoża tych przypadłości.
Dr Andreas Prokop wraz ze swoim zespołem badali wzrost aksonów – wąskich wyciągnięć komórek nerwowych. Jeżeli aksony nie rozwijają się jak należy, może prowadzić to do zakłócenia procesu narodzin, umysłowego i fizycznego upośledzenia i stopniowego apadku pojemności mózgowej podczas procesu starzenia.
Rozwój aksonu kierowany jest przez wyznacznik ukształtowania stożka, który znajduje się na jego czubku. Mało udokumentowany jest mechanizm wewnętrzny, który narzuca zachowanie stożków wzrostu.
Dr Prokop wraz z zespołem badawczym użyli muszek owocówek, by przeprowadzić analizę, jak aktyna i białka mikrotubuli łączą się w cytoszkielecie.
Skupili się na wielofunkcyjnych białkach, zwanymi spectraplakins, które niezbędne są do wzrostu aksonu i odgrywają rolę w zwyrodnieniu układu nerwowego i gojeniu się ran.
Naukowcy wykazali w ostatnim raporcie naukowym, że spectraplakins łączone mikrotubulą z aktyną, biorą udział w procesie wzrostu aksonu. Jeżeli brakuje tego połączenia, sieć mikrobuli jest zdezorganizowana - skrzyżowania ustawień, zamiast podobnych powiązań - a wtedy wzrost aksonu jest utrudniony.
Zobacz również:
Poprzez przedstawione tutaj badania zespół doszedł do innych wniosków. Spectraplakins zbierają się nie tylko przy czubku mikrotubuli, lecz także wzdłuż trzonka, który przyczynia się do ustabilizowania ich i sprawia, że spełniają rolę stabilnej struktury w aksonie.
Ta dodatkowa funkcja spectraplakins kojarzy je z klasą mikrotubuli wiążącej białka, w tym Tau. Tau to ważny gracz w chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak Alzheimer, który jest wciąż mało rozumiany.
Dr Prokop mówi: Rozumienie mechanizmu cytoszkieletu na poziomie komórkowym jest świętym Graalem badań nad komórkami aktywnymi. Cytoszkielet jest włączony praktycznie we wszystkie aspekty życia komórki, w tym zmiany kształtu komórki, podział komórkowy, ruchy komórki, kontakty pomiędzy komórkami.
Cytoszkielet kłamie jednak, jeżeli chodzi o korzenie wielu zaburzeń mózgowych. Dlatego, rozszyfrowanie zasady mechanizmu cytoszkieletu, podczas fundamentalnego wzrostu aksonu, zasadniczo pomoże badaniom nad powodami szerokiego spektrum chorób.
Po drugie, zrozumienie jakie spectraplakins pełnią funkcje w komórce, jest niezwykle ważne dla nauki. Role spectraplakins podczas rozwoju aksonu są klinicznie ważne dla szeregu warunków i procesów, w tym dla powstawania pęcherzy skóry, dla procesów neurodegeneracyjnych, dla gojenia się ran i dla procesów migracji komórki nerwowej podczas rozwoju mózgowego.
Komentarze do: Badania nad komórkami otwierają nowe możliwości w zwalczaniu chorób neurodegeneracyjnych