Hogyan lehet új idegsejteket létrehozni az agyban
A felnőtt agy egyes területei nyugvó vagy alvó idegi őssejteket tartalmaznak, amelyek újraaktiválhatók új neuronok kialakítása céljából. A Genfi Egyetem (UNIGE) és a Lausanne-i (UNIL) tudósai által vezetett csapat felfedezte a sejtanyagcsere fontosságát ebben a folyamatban, és meghatározta, hogyan lehet felébreszteni és újraaktiválni ezeket az idegi őssejteket.
Kép: Harvard University
A biológusoknak sikerült növelniük az új neuronok számát felnőtt, sőt idős egerek agyában. Ezeket a neurodegeneratív betegségek kezelésében ígéretes eredményeket a Science Advances folyóirat fogja közölni.
Az őssejtek azzal az egyedülálló képességgel rendelkeznek, hogy folyamatosan másolatokat készítsenek magukról, és differenciált sejteket hozzanak létre, amelyek speciálisabb funkciói vannak. Az idegi őssejtek (NSC) felelősek az agy felépítéséért az embrionális fejlődés során, és a központi idegrendszer összes sejtjét generálják, az idegsejteket is.
Meglepő módon az ideg őssejtek bizonyos agyi régiókban még az agy teljes kifejlődése után is megmaradnak, és az élet során új neuronokat hozhatnak létre. Ez a felnőttkori neurogenezisnek nevezett biológiai jelenség bizonyos funkciók, például tanulási és memóriafolyamatok szempontjából fontos. A felnőtt agyban azonban ezek az őssejtek csendesebbé vagy "alvóvá" válnak, és csökkentik megújulási és differenciálódási képességüket.
Ennek eredményeként a neurogenezis jelentősen csökken az életkorral. A kutatók felfedezték, hogy a mitokondriumok, a sejtekben lévő energiatermelő szervecskék részt vesznek a felnőtt idegőssejtek aktiválási szintjének szabályozásában. Ebben a szabályozásban különös szerepet játszik a mitokondriális piruvát transzporter (MPC), egy fehérjekomplex , mely befolyásolja a sejt által felhasználható metabolikus lehetőségeket. Az aktív sejteket az alvó sejtektől megkülönböztető metabolikus útvonalak ismeretében a tudósok felébreszthetik az alvó sejteket, ha módosítják a mitokondriális anyagcseréjüket.
A biológusok blokkolták az MPC aktivitást kémiai inhibitorokkal, vagy mutáns egerek létrehozásával. Ezekkel a módszerekkel képesek voltak aktiválni alvó NSC-ket, és így új neuronokat létrehozni felnőtt, sőt idős egerek agyában.
Az eredmények új megvilágításba helyezik a sejtanyagcsere szerepét a neurogenezis szabályozásában. Hosszú távon ezek az eredmények lehetőséget adhatnak majd depresszió vagy a neurodegeneratív betegségek kezelésére.