Один ген контролирует обе половины нервных клеток

У исследователей из Университета Мичигана есть доказательства того, что один ген контролирует обе половины нервных клеток, и их исследование свидетельствует о необходимости учитывать это в разработке новых методов лечения для регенерации нервных клеток.

В статье, опубликованной онлайн журнале по биологии PLOS ONE, системе обмена сообщениями о науке и жизни, показано, что манипуляции с генами плодовой мушки дрозофилы, могут способствовать росту одной части нейрона одновременно с ростом, с другой стороны.

Понимание этой бимодальной природы нейронов имеет важное значение, для разработки методов лечения и исследований травм спинного мозга, нейродегенеративных и других заболеваний нервной системы.

Нервные клетки поразительны, они как деревья, с короной из "ветвей", сходящиеся в "ствол". Объединения, называемые дендритами, доставляют входную информацию от других нейронов в нервные клетки. Ствол, или аксоны, передают сигнал к следующей ячейке.

"Если вы хотите восстановить аксоны при ремонте повреждений, вы должны заботиться о другом их конце, тоже", сказал, доцент кафедры клеточной и эволюционной биологии в Медицинском Университете Мичигана.

Разделение нервных клеток в этих двух частях является настолько важным для неврологии, что оно известно как "доктрина нейрона", но как именно нейроны способны создавать, поддерживать и регулировать эти две отдельные части и функции в значительной степени неизвестно.

В то время как тело растет, нейронные сети тоже быстро растут. Но нервные клетки не делятся и не размножаются, как другие клетки в организме, вместо этого конкретные типы стволовых клеток создают их. Взрослые нервные клетки появляются с особенностью, больше не иметь возможности расти, так что потеря нейронов из-за травмы или нейродегенерации может быть постоянной.

Бимодальная природа нейронов, объясняется, как киназа, которая способствует росту аксонов но, что удивительно, имеет противоположный эффект противодействия росту дендритов в той же клетке.

В поисках понятий и основ роста нервов клетки, чтобы стимулировать отрастание после травмы, ученые выявили гены, ответственные за рост аксонов и смогли вызвать резкий рост длинных клеток аксонов (ствола), но меньшее внимание в этом случаи уделяется дендритам.

Есть и технические причины того, что изучение аксоны проще, чем изучение дендритов: пучок аксонов в нервах легче отслеживать под микроскопом, а получение изображения дендритов потребует маркировки отдельных нейронов.

В лаборатории Университета Мичигана, решили обойти это препятствие, используя Дрозофилу в качестве модели. С помощью этой простой модели нервной системы, ученые смогли отделить аксоны и дендриты отдельных нейронов и посмотреть, что случилось с нервными клетками и с различными мутациями генов, которые являются общими для мух и людей.

Один из генов разделяющих дрозофил и людей является то, что делает белок под названием DLK. Как было описано ранее другими группами, DLK является продуктом гена, ответственного за рост аксонов. Клетки с большим количеством белка имели очень длинные аксоны, а у тех, которые были без гена или белка не было никакой регенерации после повреждения нерва. Киназы DLK оказались перспективной мишенью для терапии и для регенерации нервных клеток.

Тем не менее, в лаборатории Университета Мичигана обнаружили, что киназы имели противоположный эффект на дендритах:

Много DLK приводит к снижению дендритов.

Этот процесс, в естественных условиях свидетельствует о бимодальном контроле роста нейронов и обращает внимание на необходимость взглянуть на другую сторону нейрона с точки зрения разработки новых методов лечения. Если мы используем эти киназы, DLK, в качестве лекарственного средства для роста целевого аксона, мы должны выяснить эффективный способ чтоб блокировать его влияние на дендриты.

gradusnik.ru