Γαγγλιακά κύτταρα δημιουργήθηκαν σε ποντίκια σε μια προσπάθεια να επιδιορθώσουν τα άρρωστα μάτια

Περίληψη: Οι ερευνητές προκάλεσαν μη νευρωνικά κύτταρα που μιμούνται τα γαγγλιακά κύτταρα στα μάτια των ποντικών, μειώνοντας αποτελεσματικά τον αντίκτυπο ορισμένων οφθαλμικών ασθενειών. Ελπίζουν στη συνέχεια να επαναλάβουν την τεχνική τους σε ανθρώπους προκειμένου να βοηθήσουν στην αποκατάσταση της όρασης που χάθηκε λόγω ασθένειας των ματιών.

πηγή: Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον

Ενώ τα ψάρια, τα ερπετά, ακόμη και ορισμένα πουλιά μπορούν να αναγεννήσουν κατεστραμμένα κύτταρα του εγκεφάλου, των ματιών και του νωτιαίου μυελού, τα θηλαστικά δεν μπορούν. Για πρώτη φορά, μη νευρωνικά κύτταρα διεγέρθηκαν να μιμηθούν συγκεκριμένα γαγγλιακά κύτταρα στα μάτια ποντικών.

Η ελπίδα είναι ότι αυτή η πρόοδος θα μπορούσε μια μέρα να δημιουργήσει ένα νέο μονοπάτι για τη θεραπεία μιας ποικιλίας νευροεκφυλιστικών ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του γλαυκώματος, της εκφύλισης της ωχράς κηλίδας και της νόσου του Πάρκινσον.

Μια ιατρική ομάδα του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον με επικεφαλής τον Tom Reh, καθηγητή βιολογικής δομής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, είχε προηγουμένως δείξει ότι οι νευρώνες θα μπορούσαν να παρασυρθούν από νευρογλοιακά κύτταρα στον αμφιβληστροειδή ιστό αρουραίου. Τώρα έχουν βελτιώσει τη διαδικασία παραγωγής συγκεκριμένων κυττάρων.

«Μπορούμε να φτιάξουμε μόνο έναν τύπο νευρώνα – τον διπολικό νευρώνα», είπε ο Rih. Και όπως λέμε τότε, «Μπορούμε να φτιάξουμε έναν τύπο νευρώνα που κανείς δεν χάνει από ασθένεια». “

“Επομένως, ενώ ήταν αρκετά εκπληκτικό, δεν ήταν επίσης κλινικά σχετικό. Από τότε, προσπαθούμε να δούμε αν μπορούμε να ασχοληθούμε περισσότερο με αυτή τη διαδικασία στα θηλαστικά και να δούμε αν μπορούμε να επεκτείνουμε το ρεπερτόριο των τύπων νευρώνων που μπορεί να αναγεννηθεί».

Ένα έγγραφο που περιγράφει τα αποτελέσματα εμφανίστηκε στις 23 Νοεμβρίου Η επιστήμη προχωρά. Ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Levi Todd και ο μεταπτυχιακός φοιτητής Wesley Jenkins στο εργαστήριο του Reh είναι οι κύριοι συγγραφείς της εργασίας.

Τα τελευταία τρία χρόνια, οι ερευνητές μελέτησαν πρωτεΐνες που ονομάζονται παράγοντες μεταγραφής σε σπονδυλωτά, όπως το ζέβρα, που έχουν αναγεννητικές ικανότητες. Οι παράγοντες μεταγραφής είναι πρωτεΐνες που συνδέονται με το DNA και ρυθμίζουν τη γονιδιακή δραστηριότητα. Αυτό, με τη σειρά του, ελέγχει την παραγωγή πρωτεϊνών που καθορίζουν τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων.

Η ομάδα έμαθε προηγουμένως πώς να χρησιμοποιεί μεταγραφικούς παράγοντες για να επαναφέρει τα νευρογλοιακά κύτταρα σε μια πιο πρωτόγονη κατάσταση γνωστή ως προγονικό κύτταρο. Η περαιτέρω επεξεργασία μπορεί στη συνέχεια να ωθήσει το προγονικό κύτταρο προς άλλες κατευθύνσεις.

Σε αυτή την περίπτωση, προσπάθησαν να αναγεννήσουν γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς – το είδος που είχε χάσει λόγω γλαυκώματος.

Αυτή η προσέγγιση “θα μπορούσε να έχει πραγματικά ευρεία εφαρμογή επειδή η αρχή είναι ότι η μπάλα κυλάει μετατρέποντας τα νευρογλοιακά κύτταρα σε ένα κύτταρο που μοιάζει με προγονικό, αλλά τώρα δεν αφήνεις αυτό το κύτταρο να κάνει τη δουλειά του”, είπε ο Reh. “Το ελέγχετε και το κατευθύνετε σε συγκεκριμένα αναπτυξιακά μονοπάτια. Νομίζω ότι θα είναι γενικά εφαρμόσιμο σε άλλους τομείς της επισκευής του εγκεφάλου και της σπονδυλικής στήλης.”

Ο Τοντ είπε ότι οι ερευνητές δημιουργούν μια «κατευθυντήρια γραμμή» για τους παράγοντες μεταγραφής.

Είπε, «Συνήθως όταν έχεις μια ασθένεια όπως η νόσος του Πάρκινσον, οι νευρώνες ντοπαμίνης πεθαίνουν». “Εάν έχετε γλαύκωμα, τα γαγγλιακά κύτταρα πεθαίνουν. Θέλουμε να μάθουμε πώς να μετατρέψουμε τα νευρογλοιακά κύτταρα σε αυτόν τον συγκεκριμένο τύπο νευρώνα.”

Η ομάδα σχεδιάζει να μελετήσει εάν η ίδια διαδικασία θα λειτουργούσε σε ιστό ματιών ανθρώπου και πιθήκου. Ο Rih είπε ότι η εργασία βρίσκεται σε εξέλιξη και ότι άλλες ομάδες επιδιώκουν επίσης παρόμοια έρευνα.

«Ελπίζω σε τρία χρόνια να μπορούμε να δείξουμε ότι λειτουργεί με πιθήκους και ανθρώπους», είπε ο Rih.

“Νομίζω ότι πρωτοστατούμε σε αυτήν την προσέγγιση σε αυτόν τον τομέα, και άλλοι έρχονται τώρα. Δεν θα με εξέπληξε αν δεν ήμασταν οι πρώτοι που θα ανακαλύψαμε το μαγικό μείγμα των κώνων ή το μαγικό μείγμα ενός συγκεκριμένου υποτύπος γαγγλιακού κυττάρου. Αλλά νομίζω ότι έχουμε διαμορφώσει το πώς να το κάνουμε αυτό και πώς μπορείτε τώρα να το βελτιώσετε και να το βελτιώσετε.” “.

Ο υπολογιστικός βιολόγος Connor Finkbeiner, ο μεταδιδακτορικός συνεργάτης Marcus J. Huber, η προπτυχιακή ερευνήτρια Phoebe C. Donaldson, οι μεταδιδακτορικοί ερευνητές Marina Pavlo, Juliette Vollschlegel και Norian Ingram και ο Fred Rickey, καθηγητής φυσιολογίας και βιοφυσικής, συμμετείχαν στην έρευνα.

Δείτε επίσης

Σχετικά με αυτήν την έρευνα στο Visual Neuroscience News

συγγραφέας: γραφείο Τύπου
πηγή: Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον
Επικοινωνία: Γραφείο Τύπου – Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον
εικόνα: Η εικόνα πιστώθηκε στον Levi Todd

Αρχική αναζήτηση: ανοιχτή πρόσβαση.
“Επαναπρογραμματισμός της γλοίας Müller για την αναγέννηση γαγγλιακών κυττάρων στον αμφιβληστροειδή χιτώνα ενηλίκου ποντικού χρησιμοποιώντας αναπτυξιακούς μεταγραφικούς παράγοντες.Από τους Levi Todd et al. Η επιστήμη προχωρά

Περίληψη

Επαναπρογραμματισμός της γλοίας Müller για την αναγέννηση γαγγλιακών κυττάρων στον αμφιβληστροειδή χιτώνα ενηλίκου ποντικού χρησιμοποιώντας αναπτυξιακούς μεταγραφικούς παράγοντες.

Πολλές νευροεκφυλιστικές ασθένειες προκαλούν εκφυλισμό ορισμένων τύπων νευρικών κυττάρων. Για παράδειγμα, το γλαύκωμα προκαλεί τον θάνατο των γαγγλιακών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς, αφήνοντας άθικτα άλλα νευρικά κύτταρα. Οι νευρώνες δεν αναγεννώνται στο κεντρικό νευρικό σύστημα των ενήλικων θηλαστικών.

Ωστόσο, σε μη θηλαστικά σπονδυλωτά, τα νευρογλοιακά κύτταρα επαναπρογραμματίζονται αυθόρμητα σε νευρωνικούς προγονικούς και αντικαθιστούν τους νευρώνες μετά από τραυματισμό.

Πρόσφατα αναπτύξαμε στρατηγικές για την τόνωση της αναγέννησης λειτουργικών νευρώνων στον αμφιβληστροειδή χιτώνα ενήλικου αρουραίου με την υπερέκφραση του πολλαπλασιαστικού παράγοντα Ascl1 στη γλοία Müller.

Εδώ, δοκιμάζουμε πρόσθετους μεταγραφικούς παράγοντες (TFs) για την ικανότητά τους να κατευθύνουν την αναγέννηση σε συγκεκριμένους τύπους αμφιβληστροειδικών νευρώνων. Κατασκευάσαμε ποντίκια για να εκφράσουν διαφορετικούς συνδυασμούς TFs στη γλοία Müller, συμπεριλαμβανομένων των Ascl1, Pou4f2, Islet1 και Atoh1.

Χρησιμοποιώντας ανοσοϊστοχημεία, προσδιορισμό αλληλουχίας RNA μονοκυττάρου, δοκιμασία μονοκυττάρου για προσιτές σε τρανσποζάση αλληλουχίες χρωματίνης και ηλεκτροφυσιολογία, διαπιστώνουμε ότι τα κύτταρα που μοιάζουν με γαγγλίο αμφιβληστροειδούς μπορούν να αναγεννηθούν σε κατεστραμμένους αμφιβληστροειδείς ενηλίκου ποντικού in vivo με στοχευμένη υπερέκφραση του γαγγλίου Αναπτυξιακές ΤΦ αμφιβληστροειδούς.