Mielinizarea este esențială pentru transmiterea rapidă a semnalelor electrice în creier, facilitând totul, de la mișcare la gândire. Distrugerea sau pierderea tecii de mielină care înconjoară axonii neuronilor, așa cum se observă în afecțiuni precum scleroza multiplă și alte boli neurodegenerative, duce la deficiențe cognitive și fizice semnificative.
Un nou studiu realizat de oamenii de știință de la Institutul de neuroștiințe Wu Tsai din cadrul Universității Stanford a identificat un factor cheie al mielinizării, adică al formării învelișurilor protectoare de grăsime din jurul fibrelor nervoase.
Noile descoperiri îi fac pe cercetători să fie entuziasmați de potențialul unor noi căi de tratament pentru a reface aceste teci izolatoare la pacienții cu afecțiuni demielinizante.
Cercetarea a fost publicată recent în revista în Proceedings of the National Academy of Sciences – PNAS.
Gena structurală SRF este esențială pentru formarea mielinei
Studiul se concentrează asupra SRF (prescurtare de la „serum response factor” / factorul de răspuns seric), un factor de transcripție cunoscut anterior pentru rolurile sale în diverse procese celulare, dar care nu a fost pe deplin înțeles în contextul mielinizării.
Prin intermediul unor tehnici sofisticate de biologie genetică și moleculară, inclusiv analize ChIP-seq și RNA-seq, echipa de cercetare a identificat SRF ca fiind un reglator esențial al genelor implicate în structura celulară a oligodendrocitelor – celulele gliale responsabile de mielinizarea fibrelor nervoase din creier și măduva spinării.
Pentru a crea mielină, oligodendrocitele învelesc fibrele nervoase cu sute de straturi de membrană celulară grasă proprie, extinzându-și în acest proces de 25 până la 50 de mii de ori suprafața lor inițială.
Această capacitate unică depinde de o reorganizare totală a schelei structurale a celulelor, în special a filamentelor de actină, care sunt esențiale pentru structura și mișcarea celulelor.
„Mașinăria celulară necesară pentru a forma aceste procese complexe de mielinizare și pentru a alimenta această celulă sofisticată este incredibilă”, a declarat Tal Iram, care și-a făcut doctoratul la Institutul de Neuroștiințe Wu Tsai, într-un comunicat.
Pentru a înțelege rolul SRF în formarea mielinei, echipa a creat modele „knock-out” de rozătoare lipsite de SRF în oligodendrocitele din creierul lor.
La aceste animale lipsite de SRF, cercetătorii au observat o reducere dramatică a nivelurilor de filamente de actină în timpul primelor etape ale diferențierii celulare. Această deficiență a împiedicat capacitatea celulelor de a forma învelișul de mielină din jurul axonilor.
Cercetătorii au fost, de asemenea, surprinși să descopere că pierderea SRF a declanșat o semnătură genetică asociată anterior cu îmbătrânirea și bolile neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer.
„Cea mai neașteptată descoperire a fost că SRF pare să reprime o semnătură transcripțională legată de boală”, notrează Iram.
Această observație face legătura între noile descoperiri și descoperirea recentă făcută de cercetătorii de la Stanford, conform căreia nivelurile de SRF din oligodendrocite scad odată cu vârsta la șoareci – și că infuzarea animalelor în vârstă cu lichid cefalorahidian de la șoareci mai tineri poate stimula activarea SRF și asamblarea actinei la niveluri mai tinerești.
„Credem că șoarecele fără gena activă SRF ar putea imita ceea ce se întâmplă în creierul îmbătrânit, unde vedem mai puțin SRF în oligodendrocite”, a explicat cercetătoarea.
Cercetarea ar putea duce la noi tratamente
Această cercetare nu numai că avansează înțelegerea fundamentală a oamenilor de știință cu privire la modul în care se formează mielina în creierul în curs de dezvoltare și își păstrează integritatea la vârsta adultă, dar sugerează, de asemenea, că țintirea căii genei SRF ar putea fi o abordare promițătoare pentru tratarea tulburărilor legate de mielină.
Prin stimularea activității SRF, speculează cercetătorii, oamenii de știință ar putea fi capabili să promoveze mielinizarea, să o protejeze împotriva degradării sau chiar să o restabilească în contextul îmbătrânirii și al bolilor neurologice.
„Există încă multe lucruri pe care nu le înțelegem despre mecanismele de supresie și care sunt rolurile funcționale ale acestor gene asociate cu boala sau îmbătrânirea”, a mai precizat Iram, care acum continuă cercetările pentru a afla răspunsul la aceste întrebări în propriul său laborator de la Institutul de Științe Weizmann din Tel Aviv, Israel.
Foto: Filamente de actină (cyan) și o proteină de reglare a actinei (magenta) într-un oligodendrocit în diferențiere. Credit: Brad Zuchero și Andrew Olson.
Niciun comentariu!
Poți adăuga unul pentru a porni o conversație.