Gesundheit

Wie Glia-Zellen entwickeln sich im Gehirn aus neuronalen Vorläuferzellen

Zwei Arten von Zellen aktiv sind im Gehirn: Nervenzellen und Gliazellen. Letztere haben seit langem gilt in Erster Linie als unterstützende Zellen, aber es wird zunehmend erkannt, dass Sie eine aktive Rolle in der Kommunikation zwischen Nervenzellen im Gehirn. Was ist mehr, nach der aktuellen Forschungs -, Glia-Zellen sind beteiligt an der Entwicklung von neurodegenerativen Erkrankungen. Ein Forscherteam um Professor Benedikt Berninger von der Institut für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz hat jetzt produziert neue Erkenntnisse, die auch helfen kann, herauszufinden, was schief geht mit glia in neurodegeneration. Sie untersucht, wie sich Gliazellen entwickeln, die im Gehirn aus neuronalen Vorläuferzellen. Die Forscher entdeckten, dass die Differenzierung umfasst drei Stufen und drei Proteine in den Zellkern, so genannten Transkriptionsfaktoren spielen eine wichtige Rolle bei der Organisation glia-spezifische Transkription von Genen im Zellkern. Die neuen Erkenntnisse wurden vor kurzem veröffentlicht in Cell Stem Cell.

Glial Zellen sind klassifiziert in drei grundlegende Arten: Astrozyten und oligodendrozyten, die beide so genannte macroglia und mikroglia. Astrozyten sind der häufigste Typ und machen etwa 80 Prozent der Gesamtzahl der Gliazellen. Sie werden von Zellen gebildet, bekannt als radiale glia oder neuronalen Vorläuferzellen. Als Professor Benedikt Berninger und sein team haben nun entdeckt, mithilfe der RNA-Sequenzierung, die eine Methode des „profiling“ aller Gene in einer Zelle, die sich die Transkription an einem bestimmten Punkt in der Zeit, die Unterscheidung Prozess beinhaltet drei Stufen. In der ersten Stufe, astroglial Vorläufer-Zellen gebildet werden und dann vermehren sich durch Zellteilung. In der zweiten Phase, diese astroglial Vorläuferzellen entwickeln sich zu Jungen, unreifen Astrozyten, die sich nicht mehr teilen. Die Dritte und Letzte Phase dient dazu um die Astrozyten zu vollständig ausgereift und funktionstüchtig.

„Unsere Studie zeigt, dass der Prozess der für die Astrozyten-Bildung ist dynamisch und dass es verschiedene Gene sind aktiv in den verschiedenen Phasen der Bildung der astroglial Zellen. Diese Genregulation durch Transkriptionsfaktoren, die spezifisch für jede Bühne“, erklärt Berninger. Speziell das Forscherteam konnte zeigen, dass die Transkriptionsfaktoren NFIA und ATF3 wichtig sind in der Einleitung der Differenzierung von frühen Astrozyten aus Ihrer astroglial Vorfahren. Wenn es um den übergang von der frühen Astrozyten zu ausdifferenzierten Astrozyten, die entscheidend agent ist der Transkriptionsfaktor Runx2.

Wie frühere Studien gezeigt haben, ist eine Fehlfunktion der gen-expression in Astrozyten verursachen kann, diese zu giftig für Nervenzellen. Als Folge sterben Nervenzellen, welche ein charakteristisches symptom neurodegenerativer Erkrankungen. „Wir haben jetzt ein besseres Verständnis der Prozesse, die bei der Bildung von Astrozyten, wir finden heraus, was schief geht, wenn diese Zellen fahren von Ihrem normalen Programm, und beginnen, um die Fortschritte auf diesem toxischen Weg,“ sagte der molekulargenetiker Dr. Neha Tiwari, Mitglied Berninger team. „Wir vermuten, dass der Transkriptionsfaktor Runx2, haben möglicherweise eine wichtige Funktion in der Prävention von Astrozyten zu reaktiv. Reaktivität der Astrozyten bedeutet nicht automatisch, dass Sie toxisch werden, aber es ist eine Voraussetzung“, erklärte Berninger. „Kann es möglich sein, in einem zukünftigen Projekt, um zu erforschen, wie Runx2 kann manipuliert werden, um zu verhindern, dass Astrozyten immer neurotoxischen und wodurch der Tod von Nervenzellen.“