Yenilikler

Uyan ve öl: Hücre döngüsüne yeniden giren insan beyni nöronları hızla yaşlanır

Açık erişimli dergide 9 Nisan’da yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, beyindeki hücre döngüsüne yeniden giren mitotik sonrası nöronlar hızlı bir şekilde yaşlanmaya yenik düşüyor ve bu yeniden giriş Alzheimer hastalığında daha yaygın. PLOS Biyoloji Kim Hai-Man Chow ve Hong Kong Çin Üniversitesi’ndeki meslektaşları tarafından. Bu fenomen, nörodejenerasyon süreci hakkında daha fazla bilgi edinme fırsatı sağlayabilir ve bu keşfi yapmak için kullanılan teknik, beyindeki benzersiz hücre popülasyonları hakkındaki diğer araştırmalara kolaylıkla uygulanabilir.

Beyindeki nöronların çoğu post-mitotiktir, yani bölünmeyi bırakmışlardır. Uzun yıllar boyunca bu mitotik sonrası durumun kalıcı olduğu varsayılmıştı. Son keşifler, nöronların küçük bir kısmının hücre döngüsüne yeniden girdiğini gösterdi, ancak bundan sonraki akıbetleri hakkında çok az şey biliniyor.

Bu soruyu ele almak için yazarlar, bireysel tek çekirdeklerin izole edildiği ve RNA’larının sıralandığı, izolasyon sırasında bir hücrenin ne yaptığının anlık görüntüsünü sağlayan, halka açık “snRNA-seq” verilerinin veritabanlarına yöneldiler. Hücre döngüsü, büyüme, DNA sentezi, bölünmeye özgü büyüme ve mitoz dahil olmak üzere farklı aşamalardan geçer ve her aşama, bunu gerçekleştirmek için gereken spesifik bir protein seti ile karakterize edilir. Bu, yazarların belirli bir çekirdeğin döngünün hangi aşamasında olduğunu söylemek için RNA setini kullanmalarına olanak sağladı.

Verileri 30.000’den fazla çekirdeğe ilişkin bilgileri içeriyordu; bunların her birine, yaklaşık 350 hücre döngüsü ile ilgili genden oluşan bir setin ekspresyon düzeyine dayalı bir puan verildi. Küçük uyarıcı nöron popülasyonlarının gerçekten hücre döngüsüne yeniden girdiğini buldular. Ancak bu hücreler çoğunlukla hücre döngüsü boyunca yavru nöronlar üreterek başarılı bir şekilde devam edemedi. Bunun yerine, yeniden girişe tabi tutulan hücrelerde yaşlanmayla ilişkili genlerin ekspresyonu da yüksekti; Aslında hücreler yalnızca yaşlanmaya girmek için yeniden uyanmışlardı.

Şaşırtıcı bir şekilde, yazarlar Alzheimer hastalarının beyinlerindeki nöronların hücre döngüsüne daha yüksek bir oranda yeniden girdiğini ve hücre döngüsüne yeniden giren ve yaşlanan nöronların daha yüksek Alzheimer hastalığı riski ile ilişkili birden fazla genin ekspresyonunun arttığını bulmuşlardır. Alzheimer’lı beyinde biriken yapışkan protein olan amiloidin üretimine doğrudan katkıda bulunanlar da buna dahildir. Benzer şekilde, Parkinson hastalığı ve Lewy cisimcikli demans hastalarının beyinlerinde, sağlıklı beyinlere kıyasla yeniden giren nöronların oranında artış görüldü.

Hastalıklı beyin için bu artan yeniden girişin nörobiyolojik önemi hala belirsizdir, ancak burada benimsenen analitik yaklaşım, nörodejeneratif hastalıklardaki hastalık mekanizmalarına ışık tutmanın yanı sıra, beyin içindeki nöron alt popülasyonlarına daha derin bir bakış açısı sunabilir.

Chow, “Bu hücrelerin beyindeki nadir varlığı ve rastgele lokalizasyonu nedeniyle moleküler profilleri ve hastalığa özgü heterojeniteler belirsizliğini koruyor” dedi. “Bu bulguların ilgili insan örneklerinde deneysel doğrulaması gelecekte gerçekleştirilecek olsa da, bu analitik yaklaşımın farklı hastalıklarda ve türler arası ortamlarda uygulanabilirliği, bu hastalıkların rollerinin incelenmesinde temel histolojik temelli yaklaşımları desteklemek için yeni fırsatlar ve anlayışlar sunmaktadır. beyin yaşlanmasında ve hastalık patogenezinde hücreler.”

Yazarlar şunları ekliyor: “Gösterilen bu biyoenformatik analitik hattı, alana hücre döngüsünün yeniden devreye giren ve yaşlanan nöronları tarafsız bir şekilde incelemek ve bunların sağlıklı ve hastalıktan etkilenen beyinlerdeki heterojenliklerini incelemek için yeni bir araç sunacak.”

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240423155905.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu