El descubrimiento de la Investigación podía ayudar a desarrollar las herramientas para reparar las células nerviosas dañadas

Las personas de investigadores en los IRCM llevados por Frédéric Charron, Doctorado, en colaboración con bioengineers en la Universidad de McGill, destaparon una nueva clase de sinergia en el revelado del sistema nervioso, que explica un mecanismo importante requerido para que los circuitos de los nervios formen correctamente. Su descubrimiento, publicado hoy en la Biología de PLoS del gorrón científico, podría ayudar eventual a desarrollar las herramientas para reparar las células nerviosas después de daños al sistema nervioso (tal como el cerebro y la médula espinal).

Investigadores en las neuronas del estudio de laboratorio del Dr. Charron, las células nerviosas que componen el sistema nervioso central, así como sus extensiones largas conocidas como axones. Durante el revelado, los axones deben seguir los caminos específicos en el sistema nervioso para formar correctamente los circuitos de los nervios y permitir que las neuronas comuniquen el uno con el otro. Los investigadores de los IRCM están estudiando un proceso llamado dirección del axón para entender mejor cómo los axones manejan seguir los caminos correctos.

“Para alcanzar su meta, los axones cada vez mayor confían en las moléculas conocidas como señales de entrada de la dirección, que las dan instrucciones en qué dirección a tomar repeliéndolas o atrayendo a su destino,” explican al Dr. Charron, Director de la Biología Molecular de la unidad de investigación De Los Nervios del Revelado en los IRCM.

En las últimas décadas, la comunidad científica ha luchado para entender porqué más de una señal de entrada de la dirección sería necesaria para que los axones alcancen la meta apropiada. En este papel, los científicos de los IRCM destaparon cómo los axones utilizan la información de señales de entrada múltiples de la dirección para tomar sus decisiones pathfinding. Para hacer Así pues, estudiaron el cambio relativo en la concentración de señales de entrada de la dirección en el ambiente de la neurona, que se refiere como la inclinación del gradiente.

“Encontramos que la inclinación del gradiente es un factor crítico para la dirección del axón; cuanto más escarpado es el gradiente, cuanto mejor los axones responden a las señales de entrada de la dirección,” dice el estudiante de Tyler F.W. Sloan, del Doctorado en laboratorio del Dr. Charron y al primer autor del estudio. “Además, mostramos que el gradiente de una señal de entrada de la dirección puede no ser bastante escarpado orientar los axones. En esos casos, revelamos que una combinación de las señales de entrada de la dirección puede comportarse en sinergia el uno con el otro para ayudar al axón a interpretar la dirección del gradiente.”

En colaboración con el Programa en Neuroengineering en la Universidad de McGill, las personas del Dr. Charron desarrollaron una técnica innovadora para reconstruir los gradientes de concentración de las señales de entrada de la dirección in vitro, es decir pueden estudiar los axones que se convierten fuera de su contexto biológico.

“Este nuevo método provee de nosotros varias ventajas cuando está comparado a las técnicas anteriores, y permite que simulemos condiciones más realistas encontradas en embriones que se convierten, conducto experimentos más a largo plazo para observar el todo el proceso de la dirección del axón, y obtener datos cuantitativos extremadamente útiles,” agrega a Sloan. “Combina conocimiento del campo del microfluidics, que utiliza los líquidos en una escala microscópica para miniaturizar experimentos biológicos, con los estudios celulares, biológicos y moleculares que conducto en laboratorios.”

“Éste es trabajo multidisciplinario verdadero, y un ejemplo excelente de lo que apunta el Programa en Neuroengineering lograr en las situaciones donde los neurobiólogos como mí mismo tienen una pregunta específica que quieren dirigir, pero las herramientas de corriente no se adaptan para contestar a su pregunta,” menciona al Dr. Charron. “Así, los gracias a este programa único, combinamos hacia arriba con los bioengineers y los expertos de modelado microfluidic y matemáticos de McGill para crear el dispositivo requerido para nuestro estudio.”

“Este descubrimiento científico podría traernos más cercano a reparar las células nerviosas dañadas después de daños al sistema nervioso central,” declara al Dr. Charron. “Una mejor comprensión de los mecanismos implicados en la dirección del axón ofrecerá las nuevas posibilidades de desarrollar técnicas para tratar lesiones resultando de daños de la médula espinal, y posiblemente incluso de enfermedades neurodegenerative.”

Los Daños a los millares de la influencia del sistema nervioso central de Canadienses cada año y pueden llevar a las incapacidades de por vida. Causado lo más a menudo posible por un accidente, un recorrido o una enfermedad, estos daños son actualmente muy difíciles de reparar. La Investigación por lo tanto se requiere para el revelado de nuevas herramientas para reparar daño al sistema nervioso central.

Fuente: Clínicas de Montreal de Institut de recherches

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