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Definendo le guide neurogene del proteome del posto adatto identifichi i regolatori chiave del neurogenesis

In cervelli adulti mammiferi, le cellule staminali neurali sono soltanto presenti in poche parti specifiche, cosiddetti posti adatti. Soltanto questi posti adatti sono capaci della generazione dei neuroni nuovi. Per la prima volta, i ricercatori hanno definito il proteome di questi posti adatti, l'intero insieme delle proteine espresse e lo hanno confrontato ad altre regioni del cervello. I risultati contribuiscono ad identificare i regolatori chiave per il neurogenesis, un punto importante verso il neurogenesis d'attivazione dopo i traumi cranici.

Definendo le guide neurogene del proteome del posto adatto identifichi i regolatori chiave del neurogenesis
Le celle di un neurone del progenitore viaggiano dalla zona subependymal al bulbo olfattivo. Credito di immagine: Helmholtz Zentrum München/Jacob Kjell

Che cosa distingue i posti adatti neurali della cellula staminale da altre parti del cervello? Perché soltanto questi posti adatti contengono le cellule staminali neurali ed il resto del cervello non fa? Finora, non abbiamo conosciuto che elasticità i posti adatti la loro funzione speciale. Inoltre, piccolo è stato conosciuto circa i fattori permettendo l'integrazione di nuovi neuroni nelle reti attuali nel cervello adulto. Un confronto del proteome dei posti adatti neurali della cellula staminale e della regione in cui i nuovi neuroni integrano con la parte restante del cervello, mirante per fare luce circa l'ambiente unico del posto adatto permettendo neurogenesis nel cervello mammifero adulto altrimenti non permissivo.

Definizione delle caratteristiche del posto adatto

Ad un primo punto, Magdalena Götz ed il suo gruppo hanno caratterizzato il proteome di queste regioni specifiche del cervello. Hanno utilizzato il più grande posto adatto neurale della cellula staminale nella zona subependymal del cervello e del bulbo olfattivo poichè questa è la regione dove i neuroni neo-generati dalla zona subependymal migrano, si differenziano ed integrano. Poi hanno confrontato questo proteome alla corteccia cerebrale, un'area in cui nè il neurogenesis nè l'integrazione di nuovi neuroni si presenta come nelle maggiori parte del cervello mammifero adulto. Di conseguenza, il gruppo ha trovato che il proteome del posto adatto neurogeno evoca un'architettura extracellulare posto-specifica della matrice. Una delle caratteristiche più importanti era l'alta solubilità della matrice extracellulare. Altre proteine caratteristiche tuttavia, come quelle del transglutaminase multifunzionale 2 degli enzimi, sono significato appena solubile unito con legami atomici incrociati forte. Facendo uso degli inibitori farmacologici come pure degli esperimenti genetici, il gruppo poteva indicare che il transglutaminase 2 è cruciale per il regolamento del neurogenesis. Ancora, dovuto i sui beni dicollegamento, l'enzima può contribuire alla rigidezza unica del posto adatto neurale della cellula staminale in tessuto cerebrale altrimenti molle.

Trasformando la regione danneggiata del cervello in un posto adatto neurale della cellula staminale

Stabilire le differenze fra il proteome di un sito neurogeno e non neurogeno è un punto chiave. Potrebbe contribuire a trovare i modi convertire quello in altro. Ugualmente importante per le terapie future della sostituzione delle cellule è la generazione di ambiente utile per l'integrazione di nuovi neuroni nella corteccia cerebrale dai fattori d'attivazione dal bulbo olfattivo, un'area dove i nuovi neuroni stanno integrandi costantemente. Dopo, i ricercatori vogliono confrontare questi proteomes all'ambiente dopo il trauma cranico. Il loro scopo è di creare i nuovi neuroni dopo il trauma cranico trasformando la regione danneggiata in un posto adatto neurogeno della cellula staminale. Il tessuto danneggiato dimostra i fenotipi alternativi, quello può creare le barriere supplementari per il neurogenesis d'attivazione.

Uno dei nostri collaboratori all'università di Cambridge ha indicato che il tessuto della cicatrice nel cervello è particolarmente morbido un tratto che è ostile alla funzione del neurogenesis. Il superamento della questa transenna e generare un ambiente utile per la riparazione saranno i punti seguenti della nostra ricerca.„

Magdalena Götz

Source:
Journal reference:

Kjell, J., et al. (2020) Defining the adult neural stem cell niche proteome identifies key regulators of adult neurogenesis. Cell Stem Cell. doi.org/10.1016/j.stem.2020.01.002.