Search
גדילים קצרים של RNA רעילים תורמים למוות של תאי מוח ולנזק ל-DNA באלצהיימר

המחקר מגלה כיצד תאי גלייה מגיבים לנזק בדנדריטים עצביים

נוירונים עשויים לקבל את כל התהילה, אך הם לא יהיו כלום בלי תאי גלייה. בעוד שתאי מוח מבצעים את ההרמה הכבדה במערכת העצבים, זו הגליה שמספקת חומרים מזינים, מנקים פסולת ומגנים על נוירונים מפני נזק.

כעת, מדענים גילו מנגנון חדש שבאמצעותו שחקנים תומכים מכריעים אלה מגלים ומגיבים לנזק עצבי. פורסם ב תקשורת טבעהמחקר מתאר כיצד שני חלבוני מפתח מאפשרים לתאי הגליה לפקח באופן פעיל על הסיליה דמוית השיער המשתרעת מדנדריטים נמטודה, כך שתאי הגליה יכולים להגיב לפציעות ולמנוע נזק. הממצאים עשויים להיות בעלי השלכות על טיפול במחלות הנגרמות כתוצאה מסיליות פגומות, כמו מחלת כליות פוליציסטית.

המטרה העיקרית שלנו הייתה המטרה העיקרית שלנו. השאלה הבאה החשובה היא האם ניתן לתפעל תאים אלה כדי לטפל במחלות הקשורות לסיליה. "

שי שחאם, ראש המעבדה לגנטיקה התפתחותית, אוניברסיטת רוקפלר

טריטוריה לא מוגבלת

נוירונים מסתמכים על אקסונים ודנדריטים לתקשורת; אקסונים שולחים הודעות, בעוד שדנדריטים מקבלים את הנכנסים, חלקם בעזרת ציציות המשתרעות מהטיפים שלהם. Cilia מזהה ריחות, אור וגירויים אחרים.

מדענים חקרו כיצד תאי גלייה שומרים על אקסונים בכושר. אך יחסית מעט מחקרים חקרו כיצד Glia מגן ושומר על דנדריטים ועל הסליות העדינות שלהם. בידיעה שמבנה הדנדריט מתואם עם למידה וזיכרון, וכי ציציות לא מתפקדות נמצאות בלב משפחת הפרעות המכונה סילופתיות, שאהאם ועמיתיו יצאו למלא את פער הידע המכריע הזה.

"ידענו בעצם דבר על האינטראקציות בין תאי גלייה לדנדריטים, אבל הם חשובים בדיוק כמו אקסונים", אומר שאהם. "אתה צריך גם משהו כדי לקבל איתותים."

הצוות בחר ללמוד גליה, דנדריטים וסיליה בנמטודה C. Elegans, אורגניזם מודל שהוקיר על ידי חוקרים בסיסיים בגלל הגנטיקה הישירה שלו והביולוגיה הנחקרת היטב. יתרון נוסף כאן היה שלנמטודות יש ציציות רק בקצות הדנדריטים שלהם, ומפשטים את עבודת ההדבקה במה שקורה לסיליה דנדריטית כאשר גליה עוברת. "C. Elegans הוא מודל רב עוצמה, מכיוון שאנו יכולים להשתמש בו כדי לחקור כל דבר, החל ממולקולות להתנהגות", אומרת קתרין ורנדס, עמית פוסט -דוקטורט במעבדה של שאהאם וסופרת המחקר הראשי. "באמצעות לימוד נמטודות אנו יכולים לפענח אינטראקציות דנדריט וגליה מאוד ספציפיות."

נע במעלה עץ החיים

לצורך המחקר, הצוות השתמש ב- CRISPR כדי להנדס נמטודות עם סיליה מופרעת או בתגובות גלייה, ואז עקב אחר Glia In-Action באמצעות מיקרוסקופיית פלואורסצנט. לאחר מכן, כדי להבין כיצד Glia מגיב לנמטודות רגילות וסילוקיות, הם השתמשו ברצף RNA כדי לפקח על שינויי ביטוי גנים ומיקרוסקופיית אלקטרונים כדי לצפות בשינויים מבניים.

הם גילו שתאי הגליה מגיבים לסיליה פגומה על ידי צבירת עודף חלבוני מטריצה ​​חוץ תאית ושינוי ביטוי גנים. באופן ספציפי, הם גילו מסלול איתות חדש הכולל DGS-1, חלבון עצבי ואיור 1, חלבון גלייה. שני חלבונים אלה נראים מכריעים לפיקוח על תערוכות שלמות של Cilia בשתי תגובות גלייה מפעילות גם ללא נזק לסיליה.

הממצאים מרחיבים את הבנתנו את פונקציות הגליה, עם השלכות פוטנציאליות המשתרעות הרבה מעבר לנמטודות. אכן, קווי הדמיון המבניים והתפקודיים של איברים חושיים על פני מינים מרמזים כי מנגנונים דומים לשמירה על ביטחון של Cilia עשויים להתקיים אצל יונקים, שם הוכח כי תאי גלייה מקיימים אינטראקציה עם מבנים דנדריטים דומים. המחקר הנוכחי יכול אפוא להניח את היסודות לבחינת אינטראקציות בין גלאיה-דנדריט בין מינים, עם השלכות פוטנציאליות על בני אדם הסובלים מסיליאופתיות.

"אנו מקווים להעביר את המחקרים הללו ליונקים בהמשך", אומר ורנדס. "איברים חושיים, הכוללים דנדריטים מעוטרים בסיליה המוקפים בגלאיה, שמורים מאוד על פני האבולוציה ומשתפים קווי דמיון בולטים זה לזה, ומספקים כיוון מרתק למחקר עתידי."

דילוג לתוכן