У некоторых веществ, входящих в состав каких-либо внутриклеточных процессов, иногда обнаруживаются весьма интересные и неожиданные функции. Например, у белка нестина – компонента цитоскелета в астроцитах, как выяснили шведские исследователи, эта функция – в торможении развития новых нейронов. Подробности этого опубликованы в журнале Cerebral Cortex.
Credit: Milos Pekny and Marcela Pekna, Physiological Reviews, 2014.
Споры о том, появляются ли новые нейроны в мозге взрослого человека, с новой силой возобновились с марта 2018 года – с того момента, как вышла статья, «громящая» нейрогенез. Тем не менее в «животном» нейрогенезе сомневаться не приходится, и ученые работают над тем, чтобы разгадать его регуляторные цепочки – возможно, если механизм будет известен досконально, получится кое-что использовать и у людей.
Международная группа исследователей во главе с учеными из Sahlgrenska Academy в Гетеборгском университете (Швеция) обратила внимание на то, как на окружающие клетки могут воздействовать филаментные белки, в частности, нестин.
«Промежуточные филаментные белки, или нанофиламентные белки, как их иногда называют, представляют собой важные стрессовые белки, которые во многих типах клеток выступают в качестве кризисных командных центров во время клеточного стресса и становятся мишенями при многих заболеваниях. Они также связаны с контролем дифференцировки клеток, и в головном или спинном мозге их регуляция может стать новым подходом для улучшения пластичности мозга и запуска регенерации при инсульте, травме или нейродегенеративных заболеваниях», — считает Милош Пекни (Milos Pekny), руководитель исследования.
Ученые вывели специальных мышей с отключенным геном, кодирующим нестин, и выяснили, что у них нарушалась память из-за того, что начинало образовываться слишком много новых, молодых нейронов, которые не успевали функционально интегрироваться в существующие нейронные схемы. Оказалось, что сам нестин непосредственно не оказывает действие на производство новых нейронов, но влияет на него косвенно.
Сам нейрогенез регулируют астроциты, которые формируют среду для новых нейронов. И теперь известно, что нестин, находясь в астроцитах, регулирует сигналы Notch, которые подавляют нейрогенез, чтобы не было слишком интенсивного образования новых клеток. Если же нестина оказывалось недостаточно, нейрогенез чрезмерно активировался, из-за чего страдала долговременная память.
Так что теперь, когда очередные звенья этого механизма стали известными, можно воспользоваться знаниями и во благо человека. Если все-таки в нашем мозге возможно производство новых нервных клеток.
Текст: Анна Хоружая
Nestin Regulates Neurogenesis in Mice Through Notch Signaling From Astrocytes to Neural Stem Cells by Ulrika Wilhelmsson Isabell Lebkuechner Renata Leke Pavel Marasek Xiaoguang Yang Daniel Antfolk Meng Chen Paria Mohseni Eva Lasič Saša Trkov Bobnar Matjaž Stenovec Robert Zorec Andras Nagy Cecilia Sahlgren Marcela Pekna Milos Pekny in Cerebral Cortex. Published January 2019.
https://doi.org/10.1093/cercor/bhy284