2017. szeptember 24. vasárnap
Gellért, Mercédesz
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Kreatív agyunk titka - 2012-08-22 18:10:48 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Kreatív agyunk titka

Az agykéreg olyan magasabbrendű funkciók központja, ahol végbemegy az információk integrálása, kialakul a tudat és a memória, összeáll a világról alkotott képünk. Ezen speciális szerepek betöltéséhez sok különböző idegsejt típus együttműködése szükséges. Az idegtudomány egyik rejtélye, hogy ez a diverzitás az agyban miként állítható elő?

A kaliforniai Scripps Kutatóintézet tudósai úgy tűnik megválaszolhatják a kérdés, ugyanis nemrégiben, a Science folyóiratban közölt munkájukban leírják, hogy ez a sokszínűség már a progenitor sejtek szintjén is létezik. A kutatók ugyanis olyan őssejt populációkat azonosítottak egerek agyában, amelyek felelősek azon neuronok létrejöttéért, amelyek a magasabbrendű gondolkodást teszik lehetővé. A kutatás eredménye azt mutatja, hogy az agykéreg legfelsőbb rétegében található neuronok az embrionális fejlődés során alakulnak ki. A felfedezés segítheti a tudósokat abban, hogy ezeket a sejteket laboratóriumi körülmények között kitenyésszék – ami első lépés lehet a kognitív zavarok (mint például a skizofrénia vagy autizmus) jobb kezelési módjainak kifejlesztéséhez. Ezek a betegségek azért alakulhatnak ki, mert a szóban forgó idegsejtek között megszakadnak a szükséges kapcsolatok.

Az emlősök agykérgét hat különböző anatómiai réteg alkotja, amelyek elhelyezkedése egy hagymára emlékeztet, és több különböző sejttípust tartalmaznak. A kisebb, alsó rétegek, az agy belsejében olyan neuronokat foglalnak magukba, amelyek kapcsolódnak az agytörzzsel és a gerincvelővel, és az alapvető funkciókért felelősek, mint például a légzés és a mozgás. A nagyobb, felső rétegek olyan idegsejteket tartalmaznak, amelyek integrálják az információt, feldolgozzák az érzékszervektől érkező ingereket és összekapcsolják a két agyféltekét.

A legfelső réteg egy viszonylag „fiatal találmány”,  jelentősen megnőtt a primáták evolúciója során. Ez adja nekünk, emberi lények azon különleges és egyedülálló képességünket, hogy elvontan gondolkozzunk, megtervezzük a jövőnket, valamint ennek az újításnak köszönhetjük azt is, hogy kreatívan tudjuk megoldani a problémáinkat.

Korábban, az elmúlt két évtizedben a tudósok úgy gondolták, hogy minden egyes agykérgi neuron egyetlen típusú őssejtből keletkezik, az úgynevezett radiális gliasejtekből (RGC). Az elmélet szerint ezek születési ideje és helye határozza meg, hogy az milyen funkciókat fog ellátni az agyban, ugyanis mindegyik réteg kialakulása egy meghatározott pillanatban kezdődik el. Az alsó rétegek egy központi „labdára” képződnek, majd utána kerülnek rá a felsőbb rétegek, az idegsejteknek a központból a felszínre vándorlása során. A modell alapján tehát a középső labdában az őssejtek létrehozzák a különböző neurontípusokat egymást követő hullámokban. Azonban az Ulrich Mueller professzor, a Dorris Idegtudományi Központ igazgatója által vezetett kutatócsoport munkatársai kimutatták, hogy létezik egy külön őssejt típus, amely felelős az agykéreg felső rétegében lévő neuronok létrejöttéért, függetlenül azok születési idejétől és helyétől.

Santos Franco, a tanulmány első szerzője, Mueller laborjának vezető kutatója és kollégái legelőször egy olyan egérvonalat hoztak létre, amelyben nyomon követhették az agykéreg felső rétegét alkotó neuronoknak keletkezését és vándorlását. Ehhez a Cux2 nevű marker gént használták, amelyről már korábban jelezték, hogy csakis a felső rétegben lévő idegsejtek expresszálják. Ezt összekapcsolták a vörösben fluoreszkáló rekombináz enzim Cre génjével, így az érintett sejtek láthatóvá váltak mikroszkóp alatt.

A kutatócsoport meglepő módon azt tapasztalta, hogy néhány RGC sejtben már az agy fejlődésének korai szakaszában – az embrionális 9-10. napon – be volt kapcsolva a Cux2 gén, azelőtt, hogy a felső réteg neuronjai létrejöttek volna. A felfedezést követően az “világító” őssejtek populációjának tenyésztése révén, a tudósok kimutatták, hogy ezen progenitorok kizárólag csak olyan neuronokat hoznak létre, amelyek az agykéreg felső rétegében fordulnak elő, szemben azon RGC alcsoporttal, amelyekben nem mutatható ki Cux2 expresszió, és ezekből keletkeznek az alsóbb rétegek idegsejtjei. Ugyanakkor in vitro klonális elemzések révén is kimutatható a két RGC sejtvonal. Így nyilvánvaló, hogy legalább két (ill. potenciálisan több) különböző RGC populáció létezik.

A kutatócsoport kíváncsi volt arra is, hogy a neuronok születési ideje meghatározza-e a későbbi sorsukot. Ennek tesztelésére a tudósok méhen belül TCF4 molekula használatával arra kényszerítették a Cux2-pozitív RGC sejteket, hogy idő előtt differenciálódni kezdjenek. A normális fejlődéshez képest túl korán ezek az őssejtek még mindig az agykéreg felső rétegére jellemző neuronokat állították elő.

Mueller és kollégái végeredményben arra a következtetésre jutottak, hogy ezek az őssejtek olyan lényegi tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek már a kezdetektől meghatározzák a sorsukat. Ugyanakkor, az RGC-k ezen alcsoportjának tagjai felelősek azért, hogy létrejöjjön a főemlősök agyára jellemző nagyobb, felső kéregrétegek. Mueller elmondta, hogy ha szeretnénk megérteni, miként fejlődött ki az emberi agy, akkor ez a prekurzor sejttípus nagyon fontos lehet. Ezen kívül megemlítendő, hogy ugyanezek a gliasejtek felelősek azért is, hogy az emberek hajlamossá váltak olyan megbetegedésekre, amelyekben a felső rétegi neuronok nem képesek megfelelő kapcsolatokat kialakítani, mint például az autizmus vagy a skizofrénia esetén.

Korábban a tudósok már megpróbáltak őssejtekből olyan humán agykérgi neuronokat reprodukálni laboratóriumi körülmények között, amelyek csak alsó típusú neuronokat termelnek, de a jelen felfedezés ajtót nyit ahhoz, hogy a pszichiátriai zavarok által érintett felső rétegű neuronokat is létrehozzanak. Ezek a sejtek pedig elég plasztikusak ahhoz, hogy terápiás céllal tenyésszék őket laboratóriumban, és a tudósok reményei szerint ezek majd beültethetőek lesznek az agykéregbe, így gyógyítva többek között az Alzheimer-kórt is. Ebben egyet ért a kutatásban nem résztvevő Londoni Egyetemi Kollégium munkatársa, Andre Srydom is.

Források: Science, EurekAlert, NewScientist, Io9, Kép


2012. augusztus 22.

Dimény Orsolya
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 2, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés