Разкрити са механизми, регулиращи баланса между образуването на неврони и поддържането на стволови клетки при образуването на мозъка

Фигура CEP: Прорезна активност (зелена) в ембрионални мозъчни стволови клетки (пурпурно). Кредит: автори на UPF

Ново проучване на Изследователската група по невронална динамика в университета Pompeu Fabra в Барселона (UPF) изяснява клетъчните и молекулярните механизми, които регулират баланса между диференциацията на невроните и поддържането на прогениторните клетки по време на изграждането на ембрионалния мозък. Изследването, проведено в модела на зебра, е публикувано в списанието Доклади за клетки.

При гръбначните животни централната нервна система се формира от ембрионална структура, разделена на три везикули на главния и гръбначния мозък. Най-задната везикула се нарича ромбенцефал и е запазена при всички гръбначни животни. Това ще доведе до основни производни за възрастни за регулиране на дишането, сърдечната честота и т.н. По време на ембрионалното развитие задният мозък е разделен на седем сегмента, наречени ромбомери.

По време на ембрионално развитие, координацията се осъществява между пролиферацията на прогениторни стволови клетки, отговорни за растежа на органа и диференцирането му в неврони. Поради тази причина тази способност да поражда неврони е локализирана на специфични места.

Сега групата, ръководена от Кристина Пуджадес в UPF Department of Medicine and Life Sciences (MELIS), е изследвала как ромбомерните гранични клетки пораждат неврони, като същевременно поддържат пролиферативен резервоар от прогениторни стволови клетки. „В началните етапи на формирането на ембриона е важно да се поддържат редица стволови клетки, които позволяват образуването на неврони по-късно“, казва Ковадонга Ф. Хевия, първият автор на изследването.

Кристина Пуджадес, координатор на изследването, отбелязва: „По време на формирането на мозъка процесите на пролиферация и диференциация трябва да се поддържат, те трябва да бъдат регулирани много прецизно и всяка стъпка трябва да се извършва в точното време. Тази координация е от решаващо значение, тъй като всички проблеми по време на процеса може да доведе до нервни разстройства.”

Те правят това чрез асиметрични деления; с други думи, когато една прогениторна клетка се дели, тя произвежда дъщерна клетка, която се превръща в неврон и спира да се дели, и друга дъщерна клетка, която остава прогениторна. Това позволява задържане на резервоара на стволови клетки във времето. “В тази работа открихме, че асиметричното клетъчно делене, задействано от така наречения сигнален път на Notch, позволява на ромбомерните гранични клетки да образуват неврони, като същевременно поддържат стволови клетки за по-късно“, добавя Пуджадес.

„Клетките експресират маркери, но тъй като те варират по време на процеса, когато престанаха да ги експресират, ние загубихме следата им и вече не можехме да ги следваме. Сега техниката CRISPR ни позволява да вмъкнем репортерен ген и да генерираме трансгенна риба зебра линия, където клетки ние се интересуваме от експресен флуоресцентен маркер. По този начин можем да ги наблюдаваме и да ги проследяваме във времето, да видим как се разделят, какъв тип неврони те пораждат и т.н.“, обяснява Каролин Енгел-Пизкуета, автор на статията.


Механичните сили контролират съдбата на клетките по време на образуването на мозъка


Повече информация:
Covadonga F. Hevia et al, Неврогенната съдба на границите на задния мозък разчита на Notch3-зависими асиметрични клетъчни деления, Доклади за клетки (2022 г.). DOI: 10.1016 / j.celrep.2022.110915

Предоставено от Universitat Pompeu Fabra – Barcelona

Цитат: Разкрити са механизми, регулиращи баланса между образуването на неврони и поддържането на стволови клетки при образуването на мозъка (2022 г., 22 юни), извлечено на 22 юни 2022 г. от https://medicalxpress.com/news/2022-06-mechanisms-formation-neurons-maintenance- stem.html

Този документ е обект на авторско право. Освен всяка честна сделка с цел частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писменото разрешение. Съдържанието е предоставено само за информационни цели.