Неврологические расстройства, такие как травмы, инсульт, эпилепсия и различные нейродегенеративные заболевания, часто приводят к потере нейронов, вызывая значительные нарушения в работе мозга. Современные методы лечения этих заболеваний несовершенны, в первую очередь из-за сложности восстановления утраченных нейронов.
Многообещающую перспективу дает прямое нейронное перепрограммирование — сложная процедура, включающая изменение функции одного типа клеток на другой. Ученые уже умеют превращать глиальные клетки в полноценные нейроны в клеточной культуре и в живых организмах. Однако процессы, вовлеченные в это перепрограммирование, сложны и до сих пор не до конца ясны.
Генетики из Университета Людвига-Максимилиана (Германия) исследовали молекулярные механизмы, действующие при преобразовании глиальных клеток в нейроны. Результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
В частности, ученые сосредоточились на небольших химических модификациях в эпигеноме. Эпигеном контролирует, какие именно гены активны в разных клетках в разное время.
Авторы нового исследования выяснили, что модификация белка Neurogenin2, контролирующего синтез мРНК, ответственного за «включение» и «выключение» некоторых генов, глубоко влияет на генетическую перестройку и нейронное перепрограммирование. Однако одного этого белка оказалось недостаточно. Ученые нашли ключевого игрока в этом процессе: еще один белок — транскрипционный регулятор YingYang1.
«Белок YingYang1 имеет решающее значение для достижения конверсии астроцитов в нейроны. Эти открытия приближают нас к введению восстановления погибших нервных клеток с помощью перепрограммирования в клиническую практику», — объясняет руководитель исследования Магдалена Гётц.
В мозге найден токсичный белок, удаление которого может спасти от паралича и деменции
Спинной мозг оказался «умнее», чем считалось. Он способен обучаться и запоминать