Neurogenetiniai sutrikimai, tokie kaip 1 tipo neurofibromatozė (NF1), yra ligos, kurias sukelia vieno ar kelių genų defektas, kuris kartais gali sukelti pažinimo ir motorikos sutrikimus. Geresnis šių sutrikimų nervinio pagrindo ir jų įtakos motoriniams bei pažintiniams gebėjimams supratimas galėtų prisidėti prie naujų gydymo strategijų kūrimo.
Stenfordo universiteto ir Vašingtono universiteto medicinos mokyklos mokslininkai neseniai atliko tyrimą su pelėmis, kurių tikslas buvo ištirti Nf1 geno mutacijų, sukeliančių NF1 neurogenetinį sutrikimą, poveikį oligodendroglijos plastiškumui, adaptyviam smegenų procesui, kuris, kaip žinoma, prisideda prie pažinimo ir motorinių funkcijų.
Jų išvados, paskelbtos m Gamtos neuromokslaipateikia tvirtų įrodymų, kad Nf1 mutacijos sulėtina oligodendroglijos, glijos ląstelių, palaikančių centrinės nervų sistemos funkcionavimą, vystymąsi, sukeldamos motorinio mokymosi sutrikimus.
„Šis tyrimas prasidėjo beveik prieš dešimtmetį, kai samprata, kad glijos ląstelių tipas, vadinamas oligodendrocitu, kuris sudaro mieliną – riebalinę medžiagą, izoliuojančią aksonus ir reguliuojančią nervinio signalo laidumo greitį, gali pasireikšti neuronų aktyvumu (priklausomai nuo patirties). plastiškumas buvo naujai įvertintas“, – „Medical Xpress“ sakė šio straipsnio bendraautoriai Yuanas Panas, Davidas H. Gutmannas ir Michelle Monje-Deisseroth.
„Tuo metu kelių grupių, įskaitant daktaro Monje, tyrimai parodė, kad oligodendroglijos pirmtakų ląstelės (OPC) reaguoja į neuronų uždegimą (aktyvumą), o šis procesas palaiko naujų oligodendrocitų susidarymą ir prisitaikančius mielinizacijos pokyčius.
Nustatyta, kad oligodendroglijos plastiškumas palaiko sveiką smegenų veiklą, prisideda prie mokymosi, taip pat dėmesio ir atminties. Stanfordo ir Vašingtono universiteto Gutmanno ir Monje laboratorijos jau kurį laiką tiria neurogeninius procesus, kuriais grindžiamas NF1 neurogenetinis sindromas, kaip ilgalaikio bendradarbiavimo dalis.
„NF1 yra neurogenetinis sindromas, kurį sukelia Nf1 geno mutacijos”, – sakė Pan, Gutmann ir Monje. „Vaikai ir suaugusieji, sergantys NF1, yra linkę į mokymosi sunkumus ir gliominius navikus (gliomas).
„Mūsų išvados apie tokio neuroplastiškumo vaidmenį sveikoje smegenų funkcijoje iškėlė klausimą, ar oligodendroglijos plastiškumas gali būti sutrikęs sergant NF1, būkle, kai vaikai dažnai turi neurologinių funkcijų, tokių kaip motorinis mokymasis, trūkumą, kuris priklauso nuo oligodendroglijos plastiškumo. “
Atlikdami neseniai atliktą tyrimą, Gutmannas, Monje ir jų kolegos siekė nustatyti, ar ir kaip Nf1 mutacijos sutrikdė oligodendroglijos plastiškumą. Norėdami tai padaryti, jie išanalizavo įvairią naujų genetiškai modifikuotų pelių padermių kolekciją, įskaitant kai kurias, turinčias Nf1 mutacijas tik oligodendrocitų pirmtakų ląstelėse (OPC), ir kitas, turinčias pacientų gautas gemalo linijos Nf1 geno mutacijas.
„Mes naudojome optogenetiką ir sudėtingą rato testą (motorinio mokymosi patirtį), kad galėtume moduliuoti neuronų aktyvumą, o tada išmatavome oligodendroglijos atsakus į neuronų aktyvumą”, – paaiškino Pan, Gutmann ir Monje. „Mes taip pat naudojome sudėtingą ratų testą, kad ištirtume motorinį mokymąsi Nf1 mutantinėse pelėse ir ląstelių / molekulių metodus, kad suprastume pagrindinius mechanizmus.”
Tyrėjai nustatė, kad Nf1 mutacija pablogino atskirų OPC gebėjimą diferencijuotis į brandžius ir mielinizuojančius oligodendrocitus. Šis stebėjimas galėtų suteikti įdomios įžvalgos apie motorinių sutrikimų, pastebėtų vaikams, sergantiems NF1, pagrindus.
Pirma, Pan, Gutmann, Monje ir jų kolegos nustatė, kad OPC diferenciacijos trūkumas, pastebėtas pelėms su Nf1 mutacijomis, lėmė atidėtą oligodendroglijos vystymąsi. Pažymėtina, kad šis modelis atitinka tą, kuris stebimas vaikų, sergančių NF1, smegenyse, dėl kurių mielino vystymasis buvo uždelstas.
„Pastebėtas oligodendroglijos plastiškumo praradimas ir susiję motorinio mokymosi trūkumai padeda paaiškinti, kodėl vaikai, turintys NF1, dažnai susiduria su mokymosi sunkumais”, – sakė Pan, Gutmann ir Monje. „Kitas stebinantis ir svarbus pastebėjimas yra tas, kad heterozigotinės Nf1 mutantinės pelės turi atsitiktinį židinio OPC hipertensyvumą, kuris primena T2 hiperintensyvumą (dabar vadinamas signalo intensyvumo židinio sritimis; FASI), aptiktas vaikams, sergantiems NF1.
„Mes nustatėme, kad šių OPC hipertankių vieta ir dydis koreliuoja su motorinio mokymosi našumu.”
Mokslininkų eksperimentai taip pat parodė, kad kai kurios, bet ne visos, NF1 pacientų gautos Nf1 gemalo linijos mutacijos gali sukelti židininį OPC padidėjusį tankį smegenyse. Šis padidėjęs tankis atspindi nepakankamai ištirto signalizacijos kelio, į kurį gali būti nukreiptas būsimas gydymas, aktyvavimą.
„Mūsų išvados suteikia naują supratimą apie neurologines problemas, su kuriomis susiduria asmenys, sergantys NF1, sukeliančius veiksnius (oligodendroglijos plastiškumą), ir siūlo įdomių naujų gydymo strategijų galimybių“, – pridūrė Pan, Gutmann ir Monje.
„Mūsų kitais tyrimais bus siekiama suprasti, kaip galime išgelbėti oligodendroglialinę disfunkciją NF1, nukreipdami į šiame darbe nustatytus kandidatus.