Ученые определили ген, участвующий в нервной регенерации

6 ноября, 2012 Неврология  Нет комментариев

Ген, связанный с регенерацией поврежденных нервных клеток был обнаружен учеными из Penn State University и Duke University.

Команда под руководством Мелиссы Роллс (Melissa Rolls), доцента кафедры биохимии и молекулярной биологии в Penn State University, показала, что мутация в одном гене может полностью нарушить процесс, посредством которого аксоны — отростки нервных клеток, которые отвечают за передачу сигналов другим клеткам — регенерируют после травмы.

«Мы надеемся, что это открытие откроет двери для новых исследований, связанных с работой спинного мозга и другими неврологическими расстройствами у людей», — заметила доктор Роллс.

Аксоны, образующие длинные пучки, выходят из нервных клеток и в идеале должны выживать на протяжении всей жизни организма. В случае травмы или просто изнашивания клетка исправляет повреждения за счет роста новых аксонов. Рассматривая процесс реконструкции аксонов, команда ученых сосредоточилась на белках, входящих в состав микроканальцев и участвующих в возобновлении роста аксона после травмы.

Из множества структурных компонентов, белок, названный спастин (spastin), стал ключевым игроком в процессе регенерации аксона.

«Тот факт, что белок spastin играет важную роль в регенерации, особенно интригует, потому что у людей он кодируется геном SPG4», — объясняет доктор Роллс. «Когда одна копия этого гена нарушается, у пострадавших людей развивается наследственная спастическая параплегия (HSP), которая характеризуется прогрессирующей слабостью и спастичностью нижних конечностей. Таким образом, определение роли и функции белка спастина может помочь нам понять эту болезнь».

С помощью плодовых мушек, имеющих, так же как и человек, по две копии каждого гена, члены команды наблюдали как различные комбинации гена, кодирующего белок спастин, могут повлиять на поведение нервных клеток после повреждения.

«У плодовых мушек с двумя нормальными копиями гена, мы обнаружили, что аксоны репарировались сами. Но в организмах с двумя или даже одним аномальным геном, кодирующим белок, просто не был запущен процесс восстановления», — пояснили ученые.

Кроме того, они отмечают, что процесс был нарушен уже на стадии образования аксонов, а не только при последующем восстановлении. «Теперь, когда мы знаем, что спастин играет важную роль в регенерации аксонов, а также, что этот ген является доминантным, мы открыли возможные пути к изучению человеческих заболеваний, связанных с гибелью нервных клеток», — сказала доктор Роллс. «Мы и далее планируем исследовать связь между наследственной спастической параплегией (HSP) и процессами регенерации аксонов», — добавляет она.

Ученые подчеркивают, что ген SPG4, который кодирует образование белка спастина, является лишь одним из генов, ответственных за развитие болезни, и далее проверяют, могут ли другие гены также играть роль в регенерации нервных клеток.

Читайте также