Учёные нашли «генетический переключатель», который направляет рост нервных волокон
Нейробиологи из Университета Брауна обнаружили механизм, который помогает растущим нервным волокнам находить правильный путь к своей цели. Открытие может приблизить понимание того, как в будущем восстанавливать повреждённые нервные связи после инсульта или травмы спинного мозга.
Речь пока не идёт о готовом лечении. Исследование объясняет фундаментальный механизм развития нервной системы и показывает, какие гены потенциально могут стать мишенью будущих методов регенерации.
Как нервные волокна находят правильный путь
Аксоны — длинные отростки нейронов, которые передают сигналы другим клеткам. Ранее считалось, что направление их роста в значительной степени определяется процессами непосредственно на кончике аксона.
Однако исследование, опубликованное в PNAS и описанное Университетом Брауна, показало более сложный механизм. Когда аксон достигает определённой точки своего маршрута, в теле нейрона меняется активность целых групп генов.
Учёные обнаружили генетический переключатель
Команда изучала комиссуральные нейроны, соединяющие левую и правую стороны центральной нервной системы. Исследователи выделили клетки на четырёх стадиях развития и проанализировали экспрессию генов методом одноклеточного секвенирования РНК.
После пересечения средней линии спинного мозга нейрон переключал набор активных генов. В результате на конце аксона появлялись другие направляющие молекулы, помогавшие ему двигаться к следующей цели.
Почему это важно для восстановления нервов
Одна из проблем регенеративной неврологии заключается в том, что заставить повреждённый аксон расти недостаточно: необходимо ещё направить его именно к нужным клеткам.
Новый механизм потенциально позволяет искать способы повторно включать программы, которые управляют правильным ростом нервных волокон во время развития организма. Исследователи также получили данные об активности генов более чем 12 000 нейронов, создав большой генетический атлас развития спинного мозга.
Следующий этап — понять, можно ли безопасно использовать такие механизмы уже во взрослой нервной системе. Поэтому говорить о терапии для пациентов пока преждевременно.
