Идентифицираха ключов протеин за производството на нови неврони за паметта и обучението в мозъка на възрастни
В нова публикация, публикувана в The EMBO Journal, е идентифициран ключов протеин в молекулярния механизъм, задействащ неврогенезата в хипокампуса. Установено е, че строгата регулация на активността на Yap1 е от съществено значение, тъй като дисрегулацията може да доведе до нарушаване на тъканта, наблюдавано в ранните етапи на рака на мозъка.
Неврогенезата е процесът, при който се произвеждат нови неврони от невронни стволови клетки (НСК) в мозъка. Неврогенезата е ключов процес в развитието на ембриона, но също така продължава в някои области на мозъка след раждането и през цялата зряла възраст. В зряла възраст неврогенезата е отговорна главно за пластичността на мозъка.
В хипокампуса на възрастните, мозъчна област, отговорна за паметта и ученето, повечето стволови клетки се намират в състояние на покой. Тази обратима пауза предпазва стволовите клетки от увреждане и контролира скоростта на неврогенезата. Когато е необходимо, стволовите клетки могат да бъдат изведени от това състояние на покой и да се активират. Механизмите, контролиращи затишието и активирането, все още не са напълно изяснени.
Изследователите от Центъра за невробиология на развитието се опитаха да разберат механизма, който е в основата на неврогенезата в хипокампуса на възрастните. След като анализират данните от секвенирането на РНК, те установяват, че Yap1 е обогатен в активираните НСК. Ето защо те решават да проучат по-задълбочено ролята на Yap1.
Изследователите са използвали първична клетъчна култура от хипокампална тъкан на възрастен човек - доказан модел за изследване на прехода между състоянията на покой и активиране на NSC. Те потвърждават, че прехвърлянето на Yap1 от цитоплазмата към ядрото съпътства активирането на НСК, като обратното се случва, когато НСК се връщат към състояние на покой.
След това те решават да потърсят последиците от анормалното ниво на протеина Yap1 in vivo. Въпреки че краткосрочният ефект е бил малък, заличаването на протеина Yap1 е намалило активирането на НСК в дългосрочен план. Това потвърждава, че активирането на НСК се влияе от Yap1, като предстои да бъдат идентифицирани други компенсаторни механизми.
Следващата стъпка е да се наблюдават последиците от свръхекспресията на Yap1. Интересно е, че свръхекспресията на Yap1 не предизвиква активиране, което показва наличието на много строг контрол нагоре по веригата. За да отменят този контрол, те експресират мутирал протеин Yap1, който е устойчив на фосфорилиране, вид модификация на протеина. Учените забелязват, че той насърчава активирането, което показва, че фосфорилирането участва в механизма за контрол нагоре по веригата на Yap1.
Свръхекспресията на този мутирал протеин Yap1 също така предизвиква експресия на други протеини, които са замесени в глиобластома. Известно е, че този вид мозъчен тумор е бързоразвиващ се и много агресивен. Всъщност продължителната експресия на мутантния Yap1 предизвиква масивно разрушаване на мозъчната тъкан. Това откритие подсказва, че загубата на контрол върху Yap1 може да е ключова стъпка в инициирането на мозъчен тумор.
Авторите отбелязват, че това откритие дава основание за по-нататъшно проучване на Yap1 в неврогенезата при възрастни, особено по време на стареене и рак на мозъка.
"Надяваме се, че нашето изследване ще помогне да се повдигне завесата на мистерията около механизмите, които контролират активността на невронните стволови клетки в мозъка на възрастните и особено в стареенето, и може да ни позволи да разработим нови стратегии за побеждаване на смъртоносните стволови клетки при рак на мозъка", казва професор Бенедикт Бернингер, водещ автор на изследването.
Източник: Medical Xpress