שלפוחיות חוץ-תאיות ממלאות תפקיד מפתח בהתפתחות המוח

שלפוחיות חוץ-תאיות (EVs) הן בועות זעירות המשתחררות על ידי תאים, הפועלות ככלי מטען שדרכם תאים מחליפים אותות ובכך מתקשרים. מאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת דוחות תאים הוכיחה שצורה זו של חילופי תאים ממלאת גם תפקיד מפתח בהתפתחות המוח.

הממצאים שלנו מדגישים את התפקיד המרכזי של EVs באיתות בין-תאי במהלך התפתחות המוח, תוך הדגשת הפוטנציאל שלהם כמתווכים של אינטראקציות סלולריות מורכבות וכמטרות לאסטרטגיות טיפוליות עתידיות."

ד"ר סילביה קאפלו, חוקרת ראשית, ראש קבוצת מחקר במרכז הביו-רפואי של LMU וחברה באשכול המצוינות של SyNergy

הצוות חקר שלפוחיות חוץ-תאיות במערכות מודל שונות, כולל תאי אבות עצביים, נוירונים, אסטרוציטים, אורגנואידים במוח וכדוריות דפוס, כל אחד נגזר מתאי גזע פלוריפוטנטיים. בדרך זו השיגו החוקרים תובנות חדשות שונות כיצד בועות התחבורה הקטנות משפיעות על התפתחות המוח.

תקשורת ספציפית והרכב חלבון דינמי

ממצא מרכזי של המחקר הוא כי שלפוחיות חוץ-תאיות מקלות על תקשורת מיוחדת בין סוגי תאים שונים. "הדגמנו שתאי נמענים לוקחים מטען מתאי תורמים שונים, שעבורם יש להם דפוסי קליטה ייחודיים", מסביר קאפלו. זה מדגיש את הספציפיות של תקשורת בתיווך EV.

החוקרים גילו גם שהרכב החלבון בשלפוחיות משתנה במהלך התפתחות המוח ומשתנה בין אוכלוסיות תאים ואזורי מוח שונים. "השונות הזו מרמזת על ביוגנזה מווסתת היטב של ה-EVs שהיא קריטית לתפקודים הספציפיים לסוג התא שלהם", אומר קאפלו.

הובלה לגרעין התא

באמצעות טכניקות הדמיה חיה ברזולוציה גבוהה, הצוות הצליח גם להראות כי שלפוחיות חוץ-תאיות נכנסות לגרעין של תאי אבות עצביים במהלך חלוקת התא. "ממצא זה מרגש במיוחד, מכיוון שהוא מצביע על כך ש-EV משפיעים על תהליכים תאיים מכריעים לא רק בציטופלזמה, אלא גם ברמה הגרעינית." כפי שמצא המחקר, המטען המועבר כולל חלבונים, אך גם גורמי שעתוק, כגון YAP1, המועברים ישירות לתאים המקבלים ומעוררים שינויים מהירים בתעתיק. דוגמה מעניינת במיוחד היא גורם השעתוק YAP1, המועבר ישירות לגרעין התאים המקבלים, שם הוא גורם לשינויי שעתוק.

"היכולת הזו של שלפוחיות תאיות להעביר אותות מולקולריים ספציפיים לגרעין התא פותחת נקודות מבט חדשות להבנתנו של אינטראקציות תאיות מורכבות במוח", אומר קאפלו.

לדברי המחברים, ממצאים אלה מדגישים את התפקיד המרכזי של EVs בהתפתחות המוח ויכולים לסלול את הדרך לגישות טיפוליות חדשות לטיפול במחלות נוירולוגיות בטווח הארוך.