W starzejącym się mózgu coraz mniej komórek macierzystych
INFORMATOR. Świat
naukawpolsce.pl | dodane 10-05-2011
Fot. naukawpolsce.pl
Spadek liczby neuronów w starzejącym się mózgu jest odpowiedzialny za pogorszenie możliwości poznawczych. Naukowcy z USA odkryli, że przyczyną spadku liczby neuronów jest zmniejszenie liczby dorosłych komórek macierzystych w starzejącym się mózgu.
Wyniki pracy opublikowano na łamach pisma "Cell Stem Cell".
"Z ostatnich badań wiemy że powstawanie nowych neuronów w hipokampie mózgu jest niezbędne dla precyzyjnego zapamiętywania informacji, poza tym nowe neurony są potrzebne do regeneracji po uszkodzeniach mózgu i kluczowe podczas leczenia depresji" - przypomina doktor Grigori Enikolopov z Cold Spring Harbor Laboratory, główny autor pracy.
Wiadomo, że z wiekiem produkcja nowych neuronów spada. Zdania na temat powodu tego spadku były dotychczas podzielone. Jedna z wiodących hipotez zakładała, że populacja dorosłych komórek macierzystych (które są źródłem nowych neuronów w dorosłym mózgu) stopniowo traci swoje możliwości "produkcji" nowych neuronów. W swojej najnowszej pracy grupa Enikolopov'a zaobserwowała dokładny mechanizm spadku liczby komórek macierzystych w mózgu.
Naukowcy przeprowadzali doświadczenia z użyciem specjalnie wyhodowanych myszy, w których mózgach różne rodzaje neuralnych komórek macierzystych były znakowane różnymi barwnikami fluorescencyjnymi - tak żeby można było je rozpoznać i policzyć.
W przedziale czasowym od miesiąca do dwóch lat (typowej długości życia myszy), naukowcy zaobserwowali stukrotny spadek liczby komórek macierzystych w mózgu. Tempo spadku malało z wiekiem, ale zdolność poszczególnych komórek macierzystych, które przeżyły w stanie niezróżnicowanym do "produkcji" nowych neuronów rosła.
Następnie badacze stworzyli matematyczny model pozwalający zbadać prawidłowości rządzące zachowaniem mózgowych komórek macierzystych i okazało się, że ich zachowanie różni się od większości innych komórek macierzystych naszego organizmu.
Na przykład komórki macierzyste krwi przechodzą wiele cykli podziałów, podczas których populacja "samoodnawia się", a następnie zapadają w okres wyciszenia, nie są aktywne ale ich liczba nie spada wraz z wiekiem.
Komórki macierzyste w mózgu są inne. Przez długi czas pozostają wyciszone, później ulegają aktywacji, przechodzą serię szybkich podziałów w wyniku której powstają komórki progenitorowe różnicujące się w neurony. Później same różnicują się w astrocyty, rodzaj komórek towarzyszących neuronom w mózgu.
"Okazuje się, że każda z dorosłych komórek macierzystych mózgu może być użyta tylko raz - w przeciwieństwie do innych komórek macierzystych organizmu, które potrafią odnawiać swoją pulę wielokrotnie w trakcie życia organizmu" - tłumaczy Enikolopov. Teraz naukowcy chcą sprawdzić czy komórka, która stała się astrocytem może z powrotem przeprogramować się i powrócić do stanu niezróżnicowanej komórki macierzystej.
Badacze zastanawiają się także, czy stymulacja powstawania nowych neuronów np. poprzez leczenie antydepresantami, czy niektóre ćwiczenia fizyczne rzeczywiści jest korzystna. "Możliwość produkowania nowych neuronów jest dobra, ale jeżeli komórki macierzyste mózgu tracą później tę możliwość trzeba uważać żeby nie wykorzystać ich puli zbyt wcześnie" - tłumaczy autor pracy.
Teoretycznie zależy to od sposobu indukcji produkcji nowych neuronów. Choroba Parkinsona i poważne uszkodzenia mózgu aktywują komórki macierzyste bezpośrednio, co prawdopodobnie zmniejsza pulę tych komórek. Z kolei głęboka stymulacja niektórych regionów mózgu, Prozac i ćwiczenia fizyczne stymulują już komórki progenitorowe i zwiększają produkcję neuronów prawdopodobnie bez naruszania populacji komórek macierzystych. Enikolopov wraz z kolegami planuje zbadać które leki stymulują powstawanie neuronów bez uszkadzania puli dorosłych komórek macierzystych.
Wyniki pracy opublikowano na łamach pisma "Cell Stem Cell".
"Z ostatnich badań wiemy że powstawanie nowych neuronów w hipokampie mózgu jest niezbędne dla precyzyjnego zapamiętywania informacji, poza tym nowe neurony są potrzebne do regeneracji po uszkodzeniach mózgu i kluczowe podczas leczenia depresji" - przypomina doktor Grigori Enikolopov z Cold Spring Harbor Laboratory, główny autor pracy.
Wiadomo, że z wiekiem produkcja nowych neuronów spada. Zdania na temat powodu tego spadku były dotychczas podzielone. Jedna z wiodących hipotez zakładała, że populacja dorosłych komórek macierzystych (które są źródłem nowych neuronów w dorosłym mózgu) stopniowo traci swoje możliwości "produkcji" nowych neuronów. W swojej najnowszej pracy grupa Enikolopov'a zaobserwowała dokładny mechanizm spadku liczby komórek macierzystych w mózgu.
Naukowcy przeprowadzali doświadczenia z użyciem specjalnie wyhodowanych myszy, w których mózgach różne rodzaje neuralnych komórek macierzystych były znakowane różnymi barwnikami fluorescencyjnymi - tak żeby można było je rozpoznać i policzyć.
W przedziale czasowym od miesiąca do dwóch lat (typowej długości życia myszy), naukowcy zaobserwowali stukrotny spadek liczby komórek macierzystych w mózgu. Tempo spadku malało z wiekiem, ale zdolność poszczególnych komórek macierzystych, które przeżyły w stanie niezróżnicowanym do "produkcji" nowych neuronów rosła.
Następnie badacze stworzyli matematyczny model pozwalający zbadać prawidłowości rządzące zachowaniem mózgowych komórek macierzystych i okazało się, że ich zachowanie różni się od większości innych komórek macierzystych naszego organizmu.
Na przykład komórki macierzyste krwi przechodzą wiele cykli podziałów, podczas których populacja "samoodnawia się", a następnie zapadają w okres wyciszenia, nie są aktywne ale ich liczba nie spada wraz z wiekiem.
Komórki macierzyste w mózgu są inne. Przez długi czas pozostają wyciszone, później ulegają aktywacji, przechodzą serię szybkich podziałów w wyniku której powstają komórki progenitorowe różnicujące się w neurony. Później same różnicują się w astrocyty, rodzaj komórek towarzyszących neuronom w mózgu.
"Okazuje się, że każda z dorosłych komórek macierzystych mózgu może być użyta tylko raz - w przeciwieństwie do innych komórek macierzystych organizmu, które potrafią odnawiać swoją pulę wielokrotnie w trakcie życia organizmu" - tłumaczy Enikolopov. Teraz naukowcy chcą sprawdzić czy komórka, która stała się astrocytem może z powrotem przeprogramować się i powrócić do stanu niezróżnicowanej komórki macierzystej.
Badacze zastanawiają się także, czy stymulacja powstawania nowych neuronów np. poprzez leczenie antydepresantami, czy niektóre ćwiczenia fizyczne rzeczywiści jest korzystna. "Możliwość produkowania nowych neuronów jest dobra, ale jeżeli komórki macierzyste mózgu tracą później tę możliwość trzeba uważać żeby nie wykorzystać ich puli zbyt wcześnie" - tłumaczy autor pracy.
Teoretycznie zależy to od sposobu indukcji produkcji nowych neuronów. Choroba Parkinsona i poważne uszkodzenia mózgu aktywują komórki macierzyste bezpośrednio, co prawdopodobnie zmniejsza pulę tych komórek. Z kolei głęboka stymulacja niektórych regionów mózgu, Prozac i ćwiczenia fizyczne stymulują już komórki progenitorowe i zwiększają produkcję neuronów prawdopodobnie bez naruszania populacji komórek macierzystych. Enikolopov wraz z kolegami planuje zbadać które leki stymulują powstawanie neuronów bez uszkadzania puli dorosłych komórek macierzystych.
Poinformuj znajomych o tym artykule:
REKLAMA
Inne w tym dziale:
- Podnośniki koszowe, usługi dźwigowe. Bydgoszcz REKLAMA
- Żylaki. Leczenie żylaków kończyn dolnych. Bydgoszcz, Inowrocław, Chojnice, Tuchola. REKLAMA
- Ortopeda. Chirurgia ortopedyczna. Medycyna sportowa. Warszawa REKLAMA
- Niemcy. Multigenowy test raka piersi refundowany przez kasy chorych
- PE. Pisemne oświadczenie w sprawie zwalczania raka piersi w Unii Europejskiej
- Pod względem liczby popełnianych błędów odwodnieni kierowcy nie ustępują nietrzeźwym!
- Im niżej, tym lepiej - najnowsze wyniki badań wskazują, że ryzyko zawałów serca i udarów mózgu jest tym niższe, im niższy jest poziom cholesterolu LDL
- Zdrowa dieta bez mięsa
- Alkaptonuria - rzadka choroba czarnych kości. Nieznane wyniszczające schorzenie, pacjenci bez rozpoznania
- Brytyjczycy wolą bezpieczne metody leczenia
- Strefy wolne od dymu tytoniowego sprzyjają zdrowiu dzieci
- Choroby, które zabijają ponad 2 miliony ludzi rocznie
- Poprawa kondycji fizycznej może przyczynić się do szybszego powrotu do zdrowia kobiet z rakiem piersi
- Wszystkie w tym dziale
REKLAMA
