UCLA-ის კვლევამ აჩვენა, თუ როგორ წყვეტენ ტვინის ღეროვანი უჯრედები, რომელი ნეირონები შექმნან

UCLA-ის ორმა კვლევამ, რომლებიც ხუთშაბათს ჟურნალებში Cell და Science გამოქვეყნდა, გამოავლინა მეტაბოლური და ფიზიკური სიგნალები, რომლებიც რადიალურ გლიას, ანუ იმ ღეროვან უჯრედებს მართავს, რომლებიც ადამიანის თავის ტვინის ქერქის უმეტეს ნაწილს აშენებენ პრენატალური განვითარების დროს.newsroom.ucla+1

მეტაბოლიზმი, როგორც გადაწყვეტილების მიმღები

Cell-ის კვლევამ, რომელსაც ხელმძღვანელობდნენ ჯესენია მილ და ხოსე სოტო, აპარნა ბჰადურისა და ჰეზერ კრისტოფკის ლაბორატორიებთან თანამშრომლობით, შეისწავლა განვითარებადი ადამიანის ქერქის მეტაბოლიზმი დონორი ქსოვილებისა და ღეროვანი უჯრედებისგან მიღებული ტვინის ორგანოიდების გამოყენებით. მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ რადიალური გლია დიდად არის დამოკიდებული პენტოზოფოსფატურ გზაზე, პროცესზე, რომელიც გლუკოზას სწრაფად გამყოფი უჯრედებისთვის საჭირო მასალად გარდაქმნის.sciencedaily+1

როდესაც გუნდმა გლუკოზის ხელმისაწვდომობა შეამცირა ან ეს გზა დაარღვია, ღეროვანმა უჯრედებმა თავიანთი ფუნქცია შეცვალეს და მეტი ინჰიბიტორული ნეირონი და ისეთი უჯრედები წარმოქმნეს, რომლებიც ჩვეულებრივ განვითარების შემდგომ ეტაპებზე ჩნდება.newsroom.ucla+1

"გასაკვირი ის არის, რომ მეტაბოლიზმი არ არის მხოლოდ პასიური პროცესი, რომელიც ფონად მიმდინარეობს," – თქვა UCLA-ის დევიდ გეფენის მედიცინის სკოლის ბიოლოგიური ქიმიის ასისტენტ-პროფესორმა ბჰადურიმ უნივერსიტეტის პრესრელიზში. "მას ნამდვილად შეუძლია აკონტროლოს, თუ როგორ იღებენ გადაწყვეტილებებს ღეროვანი უჯრედები."newsroom.ucla

ფიზიკური სიგნალი ტვინის სიღრმიდან

Science-ის კვლევამ, რომელსაც კლაუდია ნგუენი ხელმძღვანელობდა, შეისწავლა სიგნალები თალამუსიდან, ტვინის ღრმა სტრუქტურიდან, რომელიც ინფორმაციას ნერვული სისტემის მასშტაბით გადასცემს. ტვინის "ასემბლოიდების" – ადამიანის ღეროვანი უჯრედებისგან გაზრდილი შერწყმული თალამუსური და ქერქული ორგანოიდების – გამოყენებით, გუნდმა დაადგინა, რომ თალამუსიდან წამოსული პროექციები რადიალურ გლიასთან პირდაპირ ფიზიკურ კონტაქტს იმაზე ბევრად ადრე ამყარებს, ვიდრე მეცნიერები ელოდნენ.scitechpulse+1

ამ კონტაქტმა ღეროვან უჯრედებს მეტი აგზნებადი ნეირონის წარმოებისკენ უბიძგა, განსაკუთრებით ზედა ფენის ნეირონების, რომლებიც ადამიანებში სხვა სახეობებთან შედარებით ყველაზე მეტად არის განვითარებული. მკვლევარებმა ეს ურთიერთქმედება NRXN1 გენს დაუკავშირეს, რომელიც უკვე დაკავშირებულია აუტიზმის სპექტრის აშლილობასთან. როდესაც ასემბლოიდები აიგო პაციენტებისგან მიღებული უჯრედებით, რომლებსაც NRXN1 მუტაცია ჰქონდათ, შეცვლილმა თალამუსურმა სიგნალებმა დაარღვია ბალანსი ღეროვან უჯრედებსა და მათ მიერ წარმოქმნილ ნეირონებს შორის.newsroom.ucla+2

შედეგები დაავადებებისა და განვითარებისთვის

ჯამში, კვლევები მიუთითებს, რომ განვითარებადი ტვინი ყალიბდება ღეროვან უჯრედებსა და მათ გარემოს შორის მუდმივი კომუნიკაციის შედეგად – როგორც კვებითი, ისე სტრუქტურული თვალსაზრისით. მეტაბოლური აღმოჩენები მეცნიერებს დაეხმარება გაიგონ, თუ როგორ მოქმედებს დედის კვება და მეტაბოლური დარღვევები ტვინის ფორმირებაზე, ხოლო თალამუსური კონტაქტის კვლევა ხსნის პოტენციურ გზას იმის გამოსაკვლევად, თუ როგორ უწყობს ხელს ადრეული დარღვევები ნეიროგანვითარების მდგომარეობებს.newsroom.ucla+1

"რადიალური გლია ყველაზე მაგარი უჯრედებია, რაც კი ოდესმე არსებულა," – თქვა ბჰადურიმ. "ისინი ნამდვილად მთავარია ჩვენი ადამიანად ჩამოყალიბებისთვის. მაგრამ ისინი ასევე ცენტრში დგანან მრავალი ნეიროგანვითარების და ნეიროფსიქიატრიული დარღვევის, ისევე როგორც კიბოს დროს."scitechpulse+1