МАДРИД, 14 (EUROPA PRESS)
Исследования, проведенные в Центре нейронауки им. Кахала-CSIC в Мадриде, обнаружили новый механизм (ген Sox5), который контролирует формирование взрослых нервных стволовых клеток в процессе развития зубчатой извилины — области гиппокампа, отвечающей за память и обучение.
Исследование, проведенное под руководством доктора Айксы Моралес, руководителя Лаборатории молекулярного контроля нейрогенеза, проводилось на мышах и фокусировалось на нервных клетках, находящихся в состоянии покоя, известном как состояние покоя. В этом состоянии они не являются зрелыми клетками и не делятся для образования нейронов, но могут активироваться при необходимости. Такая стратегия «покоя» предотвращает их преждевременное истощение.
До сих пор не были до конца поняты механизмы, обеспечивающие правильный и обратимый переход в состояние покоя. Таким образом, авторы утверждают, что данная работа демонстрирует, что ген Sox5 «решающе важен» для сбалансированного установления этого состояния покоя. Предыдущие исследования показали, что Sox5 важен для нейрогенеза во взрослом возрасте, а данное исследование показывает, что он также необходим для формирования нервных стволовых клеток в процессе развития зубчатой извилины.
Кроме того, результаты исследования, опубликованного в журнале «PLOS Biology», также показывают, что сигнальный путь BMP (костные морфогенетические белки), играющий ключевую роль в эмбриональном развитии, чрезмерно активируется при отсутствии Sox5. Сигнальный путь BMP способствует покою, а при отсутствии Sox5 его регуляция нарушается, что нарушает необходимый баланс между покоем и активацией стволовых клеток.
«Блокируя этот путь с помощью малых молекул, введенных мышам с дефицитом Sox5, мы смогли обратить вспять некоторые изменения, вызванные потерей этого гена в нейральных стволовых клетках», — объясняет Паула Тирадо, исследователь из Центра нейронауки им. Кахаля и соавтор исследования. Таким образом, это открытие открывает путь к возможным терапевтическим стратегиям, направленным на модуляцию пути BMP в условиях потери нейронов, например, при старении или нейродегенеративных заболеваниях.
Еще одним важным открытием является выявление «критического» временного окна на второй неделе после рождения, в течение которого устанавливается правильный баланс между двумя состояниями покоя нервных стволовых клеток: глубоким состоянием, при котором они остаются неактивными в течение длительных периодов времени, и поверхностным состоянием, в котором они ближе к активации.
В течение этого временного окна Sox5 ограничивает проникновение поверхностно покоящихся нейральных стволовых клеток; это необходимое действие для предотвращения временного перепроизводства нейронов в молодом возрасте, которое может истощить пул стволовых клеток и, следовательно, снизить регенеративную способность мозга во взрослом возрасте, отмечают авторы.
Кроме того, у людей мутации в гене SOX5 связаны с синдромом Лэмба-Шаффера — редким заболеванием, которое проявляется нарушениями речи, когнитивными нарушениями и признаками аутистического спектра. Новое исследование предлагает основу для более глубокого изучения изменённых клеточных механизмов у этих пациентов и изучения будущих подходов к лечению, отмечается в исследовании.
Он заключает, что это также демонстрирует важность расшифровки генетических ключей, которые стимулируют нейрогенез у взрослых в процессе развития, и открывает путь к разработке стратегий активации нейральных стволовых клеток в ситуациях гибели нейронов, как это происходит при нейродегенеративных заболеваниях.
