Oamenii de știință explorează neuronii nou-născuți, regenerați

Peștele zebră este un maestru al regenerării: dacă celulele creierului se pierd din cauza rănirii sau bolii, le poate reproduce pur și simplu - contrar oamenilor, unde acest lucru se întâmplă doar în stadiul fetal. Cu toate acestea, peștele zebră este legat de evoluție de oameni și, prin urmare, posedă aceleași tipuri de celule cerebrale ca și oamenii. Poate fi activat și un potențial de regenerare ascuns la oameni? Sunt posibile terapii pentru accident vascular cerebral, traume craniocerebrale și boli incurabile în prezent, cum ar fi Alzheimer și Parkinson?

recensământ

Oamenii de știință din Dresda au reușit să stabilească numărul și tipul de neuroni nou formați în peștele zebră; practic realizând un „recensământ” în creierul lor. În urma unei leziuni, peștele zebră formează noi neuroni în număr mare și îi integrează în sistemul nervos, motiv pentru capacitatea lor uimitoare de regenerare a creierului. Studiul a fost realizat ca un proiect de colaborare „realizat la Dresda”: Oamenii de știință de la Centrul pentru Terapii Regenerative TU Dresda (CRTD) și-au combinat expertiza în biologia celulelor stem cu cele mai noi metode de la DRESDEN-concept Genome Center și analize bio-informatice complexe de la Institutul Max Planck pentru fizica sistemelor complexe și Centrul de biologie a sistemelor din Dresda. Ei și-au publicat acum rezultatele în revista științifică DEVELOPMENT, care raportează pe subiecte de dezvoltare, celule stem și biologie regenerativă.

Pentru studiul lor, echipa condusă de Dr. Christian Lange și prof. Dr. Michael Brand de la CRTD a folosit pești zebră transgenici adulți în a căror creier anterior au putut identifica neuronii nou-născuți. Creierul anterior al zebrului este echivalentul cortexului cerebral uman, cea mai mare și funcțională parte a creierului. Echipa de cercetare din Dresda a investigat neuronii nou-născuți și maturi, precum și celulele stem ale creierului, folosind secvențierea unei singure celule. Astfel, au descoperit markeri specifici pentru neuronii nou-născuți și au putut analiza în mod cuprinzător ce tipuri de neuroni sunt nou formați în creierul adult al peștilor zebră.

Oamenii de știință au descoperit două tipuri de neuroni care pot fi nou formați: neuronii de proiecție, care creează conexiuni între zonele creierului și neuronii interni, care servesc la reglarea fină a activității neuronilor de proiecție. Cercetătorii au investigat, de asemenea, datele obținute din secvențierea celulelor creierului la șoareci și au descoperit că peștele zebră și șoarecii au aceleași tipuri de celule. Acest lucru face, de asemenea, aceste rezultate extrem de relevante pentru oameni.

"Pe baza acestui studiu, vom investiga în continuare procesele de regenerare care au loc în peștele zebră. În special, vom studia formarea de noi neuroni după leziuni cerebrale traumatice și integrarea lor", explică Prof. Dr. Michael Brand, director CRTD și autor principal al studiului. "Sperăm să obținem informații relevante pentru posibile terapii care să ajute oamenii după leziuni și accidente vasculare cerebrale sau care suferă de boli neurodegenerative. Știm deja că o anumită capacitate regenerativă este prezentă și la oameni și lucrăm la trezirea acestui potențial. Studiul este, de asemenea, important pentru înțelegerea condițiilor în care neuronii transplantați pot face rețea cu cei existenți și, astfel, ar putea permite oamenilor să își recapete performanța mentală anterioară.

CRTD de la TU Dresda este casa academică pentru oamenii de știință din mai mult de 30 de națiuni. Misiunea lor este de a descoperi principiile regenerării celulare și a țesuturilor și de a folosi acest lucru pentru recunoașterea, tratamentul și inversarea bolilor. CRTD leagă banca de clinică, oamenii de știință de clinicieni pentru a pune în comun expertiza în celulele stem, biologia dezvoltării, editarea genelor și regenerarea către terapii inovatoare pentru boli neurodegenerative precum Alzheimer și boala Parkinson, boli hematologice precum leucemia, boli metabolice precum diabet, boli ale retinei și ale oaselor. Grupul prof. Dr. Michael Brand investighează modelarea și regenerarea creierului și a ochiului vertebratelor.