Gesundheit

Zu werden oder nicht zu werden… ein neuron: Wissenschaftler finden, ein Faktor, der macht neurale Stammzellen „Tauben“

Forscher unter der Leitung von Pierre Vanderhaeghen und Jérômir Bonnefont (VIB-KU Leuven und der Université Libre de Bruxelles) haben, löste einen neuen Mechanismus zur Steuerung der Umschaltung zwischen Wachstum und Differenzierung von neuronalen Stammzellen während der Entwicklung des Gehirns. Sie entdeckten einen spezifischen Faktor, der macht Stammzellen „Tauben“ auf proliferative Signale, die wiederum bewirkt, dass Sie zur Differenzierung in Neuronen und gestalten Sie die wunderbare Komplexität unseres Gehirns. Die Ergebnisse, veröffentlicht in dieser Woche die Ausgabe von Neuron, werfen ein neues Licht auf unser Verständnis von Gehirn-Entwicklungs-Prozesse und haben wichtige Auswirkungen auf die Stammzell-Biologie.

Das Gehirn ist ein unglaublich Komplexes organ, bestehend aus Milliarden von Zellen mit einer vielfältigen Palette von Funktionen. Die Mechanismen, die zu orchestrieren, die die Bildung dieser komplizierten Netzwerks während der Entwicklung gehalten haben Neurowissenschaftler wach seit Jahrzehnten.

Eine solche Neurowissenschaftler Prof. Pierre Vanderhaeghen (VIB-KU Leuven), dessen team untersucht die Entwicklung der Hirnrinde, die äußere Schicht des neuronalen Gewebes, trägt in einem wesentlichen Punkt, zu dem, wer wir sind, als Spezies und als Individuen.

„Während der neuronalen Entwicklung einen komplexen cocktail von Signalen bestimmt, das Schicksal der neuronalen Vorläuferzellen“, erklärt Vanderhaeghen. „Diese Stammzellen erhalten viele verschiedene ‚Proliferativer‘ Signale, weisen Sie Sie an, halten Sie auf der Teilung, die mehr und mehr Zellen für das wachsende Gehirn, aber irgendwann müssen Sie auch aufhören, dies zu tun und sich zu differenzieren. In anderen Worten, Sie brauchen, um sich zu spezialisieren, um sich zu einem bestimmten Zelltyp des Gehirns.“

Drehen taub auf der rechten Zeit, um zu Reifen, zu einer Nerven-Zelle

Vanderhaeghen das team, zu verstehen, wie dieser Schalter zwischen Wachstum und Differenzierung reguliert und identifizieren einen molekularen Faktor, als Bcl6, dass im wesentlichen macht Vorläuferzellen „taub“ für die proliferative Signale, die Ihnen sagen, zu halten auf der Teilung, so dass sich die Differenzierung erfolgt effizient.

Jérômir Bonnefont, ein Postdoc-Forscher in Vanderhaeghen lab, erklärt: „Wir verwendeten eine umfangreiche genomische und zelluläre Werkzeuge und festgestellt, dass ein protein namens Bcl6 wirkt wie ein globaler repressor der ein repertoire von signaling-Komponenten und Wege, die bekannt sind, zur Förderung der selbst-Erneuerung. Da Bcl6 exprimiert wird nur in bestimmten Untergruppen von Vorläuferzellen und Neuronen während der Entwicklung des Gehirns ermöglicht es für die präzise Feinabstimmung des Gehirns Entwicklungsprozessen.“

Schicksal übergang, Stammzellen und Krebs

Vanderhaeghen, ist begeistert über die Ergebnisse: „Diese Ergebnisse liefern wichtige Einblicke in die molekulare Logik der so genannten neurogenen Umbau. Dank dieser genialen Schalter, die Differenzierung kann erfolgen in einem robusten Art und Weise trotz der Anwesenheit von vielen, und manchmal sogar widersprüchlich sind, extrinsische cues“.

„Wir machten diese Entdeckung, die Fokussierung auf neuronale Stammzellen, aber ich würde erwarten, dass ähnliche Faktoren wirken in viele Stammzellen im embryo, auch im Erwachsenen, um die ordnungsgemäße Differenzierung“, fährt er Fort. „Das ist zwar auch wichtig, im Rahmen der Krebs-Biologie, da Stammzellen und Krebs-Zellen reagieren normalerweise auf die gleiche proliferative Signale, die genau gehemmt durch Bcl6.“

Die zukünftige Arbeit sollte ermitteln, ob und wie andere repressoren in anderen teilen des Nervensystems und des Körpers können modulieren die Reaktion auf extrinsische cues in einer ähnlichen Weise. Dies wird uns lehren, mehr über Differenzierung, nicht nur während der Entwicklung, sondern auch darüber hinaus im adulten Gehirn und in Krebszellen.

Finanzierung

Dieses Werk war das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen der VIB-KU Leuven, Université Libre de Bruxelles, Belgien, und der Crick-Institute, UK. Es wurde finanziert durch den European Research Council (ERC Adv Gewähren GENDEVOCORTEX), die belgische FRS/FNRS, den VIB, der Queen Elisabeth Medical Foundation, dem Interuniversity Attraction Pole-Programm (IUAP), die WELBIO-Programm der wallonischen Region, der AXA Research Fund, der Fondation ULB, das ERA-net ‚Microkin‘, und EMBO.