Oamenii de știință au descoperit cum pot genera noi neuroni în creier

O echipă de biologi condusă de UNIGE și UNIL a aflat cum să trezească celulele stem neuronale și să le reactiveze la șoarecii adulți.

Unele zone ale creierului adult conțin celule stem neuronale latente, care pot fi potențial reactivate pentru a forma noi neuroni. Cu toate acestea, tranziția de la quiescență la proliferare este încă slab înțeleasă.

• Universul invizibil dezvăluie noi indicii despre materia întunecată
• De ce ni se pare că luna decembrie „vine mai devreme” în fiecare an?

O echipă condusă de oameni de știință de la Universitățile din Geneva (UNIGE) și Lausanne (UNIL) a descoperit importanța metabolismului celular în acest proces și a identificat modalitatea de a trezi aceste celule stem neuronale și de a le reactiva. Biologii au reușit să crească numărul de neuroni noi în creierul șoarecilor adulți și chiar bătrâni.

Aceste rezultate, promițătoare pentru tratamentul bolilor neurodegenerative, sunt explicate în revista Science Advances.

Celulele stem au capacitatea unică de a produce continuu copii și de a da naștere unor celule diferențiate cu funcții mai specializate. Celulele stem neuronale (NSC) sunt responsabile de construirea creierului în timpul dezvoltării embrionare, generând toate celulele sistemului nervos central, inclusiv neuronii.

Capacitatea de neurogeneză scade odată cu vârsta

În mod surprinzător, NSC-urile persistă în anumite regiuni ale creierului chiar și după ce creierul este complet format și pot produce noi neuroni pe tot parcursul vieții.

Acest fenomen biologic, numit neurogeneză adultă, este important pentru funcții specifice, cum ar fi procesele de învățare și de memorie. Cu toate acestea, în creierul adult, aceste celule stem devin mai silențioase și își reduc capacitatea de reînnoire și diferențiere. Ca urmare, neurogeneza scade semnificativ odată cu vârsta.

Laboratoarele lui Jean-Claude Martinou, profesor emerit în cadrul Departamentului de Biologie Moleculară și Celulară la Facultatea de Științe a UNIGE, și Marlen Knobloch, profesor asociat în cadrul Departamentului de Științe Biomedicale la Facultatea de Biologie și Medicină a UNIL, au descoperit un mecanism metabolic prin care CSN adulte pot ieși din starea lor latentă și pot deveni active, scrie EurekAlert.

,,Am descoperit că mitocondriile, organitele producătoare de energie din cadrul celulelor, sunt implicate în reglarea nivelului de activare a NSC-urilor adulte”, explică Francesco Petrelli, cercetător la UNIL și prim autor al studiului împreună cu Valentina Scandella.

Unele zone ale creierului adult conțin celule stem neuronale latente

Transportatorul mitocondrial de piruvat (MPC), un complex proteic descoperit în urmă cu unsprezece ani în grupul profesorului Martinou, joacă un rol deosebit în această reglare. Activitatea sa influențează opțiunile metabolice pe care o celulă le poate utiliza. Cunoscând căile metabolice care disting celulele active de cele inactive, oamenii de știință pot trezi celulele inactive prin modificarea metabolismului lor mitocondrial.

Biologii au blocat activitatea MPC prin utilizarea de inhibitori chimici sau prin generarea de șoareci mutanți pentru gena Mpc1. Folosind aceste abordări farmacologice și genetice, oamenii de știință au reușit să activeze NSC latente și să genereze astfel neuroni noi în creierul șoarecilor adulți și chiar bătrâni.

„Prin această lucrare, arătăm că redirecționarea căilor metabolice poate influența în mod direct starea de activitate a NSC-urilor adulte și, în consecință, numărul de neuroni noi generați”, rezumă profesorul Knobloch, co-autor principal al studiului. „Aceste rezultate aruncă o nouă lumină asupra rolului metabolismului celular în reglarea neurogenezei. Pe termen lung, aceste rezultate ar putea conduce la potențiale tratamente pentru afecțiuni precum depresia sau bolile neurodegenerative”, conchide Jean-Claude Martinou, co-autor principal al studiului.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cercetătorii au identificat neuronii care pot „mirosi” pericolul

Cercetătorii au identificat neuronii care dictează ce se întâmplă în creier atunci când suntem bolnavi

Oamenii moderni generează mai mulți neuroni decât neanderthalienii

Oamenii de știință au identificat neuronii care dau naștere fricii