Haberler

Bilim adamları kök hücrelerden insan norepinefrin nöronları üretiyor

Wisconsin-Madison Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Alzheimer ve Parkinson hastalıkları gibi hastalıklarda rol oynadığına inanılan bir tür beyin hücresinin gelişimine yönelik bir protein anahtarı belirlediler ve bu keşfi ilk kez kök hücrelerden nöron yetiştirmek için kullandılar.

İnsan beyninin locus coeruleus adı verilen kısmında bulunan kök hücre türevi norepinefrin nöronları, birçok psikiyatrik ve nörodejeneratif hastalığın araştırılmasına olanak sağlayabilir ve bunları tedavi etmek için yeni yollar geliştirmek için bir araç sağlayabilir.

Çin’deki Nanjing Üniversitesi’nde araştırmacı olan ve çalışmanın yapıldığı sırada UW-Madison Waisman Merkezi’nde araştırma profesörü olan Yunlong Tao ve UW-Madison nörobilim ve nöroloji profesörü Su-Chun Zhang, hücreler üzerine çalışmalarını yayınladı. LC-NE nöronları adını verdikleri bugün dergide Doğa Biyoteknolojisi.

Locus coeruleus’taki norepinefrin nöronları kalp atışını, kan basıncını, uyarılmayı, hafızayı, dikkati ve “savaş ya da kaç” reaksiyonlarını düzenler. İnsanların arka beyinlerinde locus coeruleus’un bulunduğu yerde yaklaşık 50.000 LC-NE nöronu vardır. LC-NE nöronları buradan beynin ve omuriliğin her yerine ulaşır.

Zhang, “Locus coeruleus’taki norepinefrin nöronları yaşamımız için gereklidir. Biz buna yaşam merkezi diyoruz” diyor. “Bu sinir hücreleri olmasaydı muhtemelen Dünya’dan neslimiz tükenirdi.”

Bu nöronlar aynı zamanda çeşitli nörodejeneratif ve nöropsikiyatrik hastalıklarda da bilinmese de rol oynamaktadır. Alzheimer ve Parkinson gibi birçok nörodejeneratif hastalıkta, nöronlar çok erken bir aşamada dejenere olmaya başlar; bazen beynin diğer bölgeleri bozulmaya başlamadan yıllar önce.

“İnsanlar bunu uzun zamandır fark ediyor, ancak locus coeruleus’un bu süreçteki işlevinin ne olduğunu bilmiyorlar. Bunun nedeni kısmen insan LC-NE nöronlarını taklit edecek iyi bir modelimizin olmaması” diyor Tao, çalışmanın ilk yazarı.

Bu nöronları insan kök hücrelerinden yaratmaya yönelik önceki girişimler, fare modellerinde LC-NE nöronlarının geliştirilmesine dayanan bir protokolü takip ediyordu. Tao iki yıl boyunca bu girişimlerin neden başarısız olduğunu ve kök hücrelerden nöronların gelişiminin insanlarda nasıl farklı olduğunu araştırdı.

Yeni çalışmada, büyüme faktörleri ailesine ait bir protein olan ACTIVIN-A’nın, insan NE nöronlarındaki nörojenezi düzenlemede önemli olduğunu tanımladı.

Tao, “Locus coeruleus gelişimi hakkında yeni bir anlayışa sahibiz” diyor. “Bu makaledeki en önemli bulgu bu ve bu bulguya dayanarak locus coeruleus norepinefrin nöronlarını üretebiliyoruz.”

LC-NE nöronları oluşturmak için araştırmacılar insan pluripotent kök hücrelerini arka beyindeki hücrelere dönüştürdü. Daha sonra ACTIVIN-A ve bir dizi ek sinyal kullanarak hücre gelişimini LC-NE nöronları olarak kaderlerine doğru yönlendirdiler.

Hücreler dönüştürüldükten sonra, insan beynindeki işleyen LC-NE nöronlarının tipik özelliklerini göstererek nörotransmitter norepinefrini serbest bıraktı. Ayrıca aksonal arborizasyon (beyin hücreleri arasındaki bağlantıları sağlayan nöronların uzun, dallanan kollarının uzaması) gösterdiler ve solunum kontrolü için çok önemli olan karbondioksitin varlığına tepki gösterdiler.

Yeni hücreler, insanlardaki hastalıklar için model görevi görebilir; bilim adamlarının potansiyel tedaviler için ilaçları taramasına ve locus coeruleus’taki hücrelerin nörodejeneratif hastalıklarda neden bu kadar erken öldüğü gibi soruları yanıtlamasına olanak tanıyabilir.

Zhang, “Eğer bu bir şekilde nedensel ise, o zaman nörodejenerasyon sürecini önlemek veya geciktirmek için potansiyel olarak bir şeyler yapabiliriz” diyor.

LC-NE hücreleri bir gün bizzat kök hücre tedavisi olarak hizmet edebilir.

Zhang, “Bu hücrelerin uygulanmasının önemi oldukça geniştir” diyor.

Daha sonra araştırmacılar, ACTIVIN-A’nın LC-NE nöron gelişimini düzenlediği ayrıntılı mekanizmaları incelemeyi planlıyor. Grup aynı zamanda hücreleri ilaç taraması ve hastalık modellemenin çeviri çalışmaları için de kullanacak.



Kaynak ve İleri Okuma: https://medicalxpress.com/news/2023-11-scientists-human-norepinephrine-neurons-stem.html

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu