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Nervenzellen aus Schaden durch Verschwinden und Wiederauftreten von Protein gerettet
Laut Forschern von Johns Hopkins scheint ein Protein, das von den Stützzellen des zentralen Nervensystems (Glia) gebildet wird, die Nervenzellen auf zwei verschiedene Arten vor Schäden zu schützen. Die Studie wird veröffentlicht in Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS).
Die Verringerung der Proteinaktivität scheint Gliazellen dazu zu veranlassen, ihre Schutzkräfte zu erhöhen. Das Team stellte jedoch fest, dass eine Erhöhung seiner Aktivität für die Nutzung dieser Befugnisse zum Schutz der Zellen vor Gefahren unerlässlich ist.
Es wird lange angenommen, dass Glia-Zellen beim Schutz von Zellen vor dem Tod nach einer akuten Verletzung, wie einem Schlag auf den Kopf, oder chronischen Schäden, wie sie durch Parkinson oder Alzheimer verursacht werden, eine lebenswichtige Rolle spielen, gemäß Seth Blackshaw, Ph. D., ein Associate Professor in der Solomon H. Snyder Abteilung für Neurowissenschaften an der Johns Hopkins University School of Medicine.
Seit mehreren Jahrzehnten wurde angenommen, dass Gliazellen das zentrale Nervensystem zusammenhalten. Wenn in der Nähe befindliche Neuronen einem Angriff ausgesetzt sind, reagieren Gliazellen, indem sie an Größe zunehmen und mehrere Gene ausschalten, die an Routinewartungsfunktionen beteiligt sind.
Früheren Studien zufolge, wenn Glia-Zellen und Neuronen einem Angriff ausgesetzt sind, scheint die Reaktion der Glia eine Antwort zu geben, die die Zellen vor weiteren Schäden schützt. Was Gliazellen tun, wenn sie sich in Größe und Genexpression verändern und ob diese Antwort für den Schutz entscheidend ist, bleibt unklar, sagt Blackshaw.
Blackshaw merkt an, dass es Forschern unmöglich war, diese so genannte Glia-Reaktivität zu untersuchen, ohne ganze Gewebe zu behandeln, die Neuronen und andere Arten von Zellen enthalten, die ihre eigenen schützenden Wirkungen ausüben könnten.
Aus diesem Grund haben die Forscher Proteine ??identifiziert, die eine wichtige Rolle bei der Auslösung der Glia-Reaktivität spielen können, ohne das gesamte Gewebe anzugreifen.
In der Studie verwendeten die Forscher Mueller Glia als Modellsystem, da sie sehr wahrscheinlich wie andere Gliazellen im zentralen Nervensystem wirken. Diese Glia sind die häufigste Art in der Netzhaut.
Das Team identifizierte ein Protein namens Lhx2. In mutanten Mäusen, die selektiv Lhx2 in den Glia des Auges fehlten, fand das Team, dass diese Zellen die physikalischen und genetischen Eigenschaften zeigten, ständig reaktiv zu sein, sogar ohne irgendeinen schädigenden Stimulus. Sie entdeckten jedoch, dass das Shining eines extrem hellen Lichts in die Augen der Tiere deutlich mehr Schäden an ihrer Netzhaut verursachte als bei normalen Mäusen.
Um herauszufinden, warum diese reaktiven Gliazellen keine schützende Reaktion hervorriefen, suchte das Team nach anderen überlebensfördernden Proteinen, die Gliazellen produzieren, wenn sie angegriffen werden. Diese anderen Proteine ??fehlten in den mutierten Mäusen, was darauf hinweist, dass Lhx2 für die Bildung anderer protektiver Proteine ??durch Glia lebenswichtig ist, sagte Blackshaw.
Blackshaw erklärte: "Lhx2 scheint ein Hauptregulator der Glia-Reaktivität zu sein, und wir haben hier gezeigt, dass es zwei Gesichter hat."
Obwohl die Abwesenheit von Lhx2 für die Stimulierung der physikalischen und genetischen Veränderungen, die Glia zum Schutz und zum Überleben der Neuronen nutzt, entscheidend ist, ist die Anwesenheit von Lhx2 für die Produktion dieser Proteine ??von entscheidender Bedeutung.
Laut Blackshaw, wenn Glia einem Angriff ausgesetzt ist, sinken die Lhx2-Aktivitäten wahrscheinlich und steigen dann an, was sowohl die anfängliche Glia-Reaktivität erklärt, die Forscher unter einem Mikroskop sehen, als auch den daraus resultierenden neuralen Schutz.
Sobald dieser Mechanismus besser verstanden wird, könnten Forscher in der Lage sein, Medikamente zu entwickeln, die Glia auslösen, um mehr pro-überleben Proteine ??zu erzeugen und neue Behandlungen für neurodegenerative Krankheiten zu schaffen, sagte Blackshaw.
Geschrieben von Grace Rattue
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