Πώς τα εμφυτεύματα κυττάρων που μοιάζουν με μαστίγια προάγουν τη ροή του σωματικού υγρού

Ed Boyden: A light switch for neurons (Ιούλιος 2019).

Anonim

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Nagoya έχουν εντοπίσει ένα μόριο που επιτρέπει στα κελύφη των κυττάρων που ονομάζονται cilia να χτυπάνε με συντονισμένο τρόπο την οδήγηση της ροής του υγρού γύρω από τον εγκέφαλο. αυτό αποτρέπει τη συσσώρευση αυτού του υγρού, το οποίο κατά τα άλλα οδηγεί σε διόγκωση της κεφαλής όπως βρίσκεται στην κατάσταση υδροκεφαλία.

Ορισμένα κύτταρα στο σώμα περιέχουν μακριές, λεπτές δομές που ονομάζονται σπυράκια στην επιφάνειά τους, οι οποίες παρουσιάζουν μια κίνηση σαν το μαστίγιο που προάγει τη ροή του υγρού πέρα ​​από το κελί. Παρόλο που είναι γνωστό ότι αυτές οι κροκάλες διαδραματίζουν ζωτικούς ρόλους στο σώμα, πολλά πρέπει να γίνουν κατανοητά για τα μοριακά συστατικά τους και για τους μηχανισμούς με τους οποίους λειτουργούν. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα κελύφη στα κύτταρα που ευθυγραμμίζουν τις κοιλίες του εγκεφάλου, οι οποίες περιέχουν εγκεφαλονωτιαίο υγρό (CSF) που έχει διάφορες λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένου του περιορισμού του εγκεφάλου από δυνητικά επιβλαβείς επιδράσεις.

Μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Nagoya έχει ρίξει φως σε αυτό το ζήτημα αποκαλύπτοντας ότι ένα μόριο που ονομάζεται Daple είναι απαραίτητο για το cilia να υιοθετήσει μια διάταξη με την οποία μπορούν να κτυπήσουν προς μία κατεύθυνση ταυτόχρονα, δημιουργώντας έτσι μια ροή υγρού πέρα ​​από το εξωτερικό του κυττάρου. Αυτή η διάταξη στις κυτταρικές επιφάνειες καθ 'όλη την επένδυση των κοιλιών στον εγκέφαλο εξασφαλίζει τη σωστή ροή του CSF, η οποία με τη σειρά του αποτρέπει τη συσσώρευσή του που σχετίζεται με οίδημα εγκεφάλου γνωστό ως υδροκεφαλία.

Η ομάδα αποκάλυψε τη σημασία του Daple δημιουργώντας μεταλλαγμένα ποντίκια που δεν εξέφρασαν την πρωτεΐνη Daple. Μέχρι περίπου 20 ημέρες μετά τη γέννηση, αυτά τα ποντίκια είχαν διευρυμένες κεφαλές, παρόμοιες με αυτές των περιπτώσεων υδροκεφαλίας στον άνθρωπο. Περαιτέρω μελέτες έδειξαν ότι αυτό οφείλεται στη διακοπή της ροής του ΚΠΣ.

"Κόβουμε μέρος του τοιχώματος της πλευρικής κοιλίας του εγκεφάλου και διερευνάμε αν τα φθορίζοντα σφαιρίδια θα προωθούνται κατά μήκος της επιφάνειάς του σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση", λέει ο Maki Takagishi. "Για ποντίκια με φυσιολογική έκφραση Daple, υπήρξε σταθερή κίνηση προς τη μία κατεύθυνση, αλλά αυτό δεν υπήρχε στα ποντίκια Daple-knockout."

Τα ευρήματα έδειξαν επίσης ότι η έλλειψη του Daple σταμάτησε τα βλεφαρίσματα όλα υιοθετώντας τον ίδιο προσανατολισμό στην ίδια πλευρά των κυττάρων. Χωρίς τη σύγκληση όλων των κτυπημάτων στην ίδια κατεύθυνση, δεν θα υπήρχε κατευθυντική ροή του ΚΠΣ, οδηγώντας στη συσσώρευση και στη συνέχεια στη διόγκωση.

Σύμφωνα με τον Masahide Takahashi, το Daple λειτουργεί μέσω μιας κυτταροπλασμικής δομής που ονομάζεται μικροσωληνίσκος, που είναι νήματα πρωτεΐνης που εμπλέκονται σε διάφορες λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της διατήρησης της συνολικής δομής των κυττάρων.Όταν το Daple απουσιάζει, οι μικροσωληνίσκοι δεν είναι σε θέση να καθορίσουν με ακρίβεια τη διάταξη δομών που ονομάζονται βασικά σωμάτια, από το οποίο αναπτύσσονται οι κροκίδες ".

Τα ευρήματα της ομάδας θα πρέπει να οδηγήσουν σε μια βαθύτερη κατανόηση των ασθενειών που προκαλούνται από τη δυσλειτουργία των κροσσών. Αυτά περιλαμβάνουν όχι μόνο τον υδροκεφαλισμό, αλλά και το άσθμα και ακόμη και τη γυναικεία στειρότητα, δεδομένων των δομικών και λειτουργικών ομοιότητες των βλεφαρίδων στην τραχεία και στον ωοειδή.

Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Συνιστάται