Исследование из Университета Нотр-Дам показало, что длительное механическое давление на мозг напрямую и косвенно убивает нейроны, запуская у них программы запрограммированной клеточной смерти. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences; руководство обеспечили TIME Lab Минал Датта и Кристофер Патцке. Потеря нейронов необратима и объясняет сенсорные нарушения, моторные дефициты, когнитивный спад и повышенный риск судорог у пациентов с глиобластомой.
В лаборатории авторы выращивали сети нейронов и глиальных клеток из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs) и применяли длительное давление, имитируя сжатие глиобластомой. Аспиранты Максым Зароднюк и Анна Веннингер сравнивали выживаемость клеток. Секвенирование мРНК показало повышение HIF-1, активацию стресс-адаптивных генов и экспрессию AP-1, связанную с нейровоспалительной реакцией; эти реакции указывают на повреждение и гибель нейронов.
Анализ данных Ivy Glioblastoma Atlas Project выявил у пациентов похожие стрессовые паттерны, изменения экспрессии генов и синаптическую дисфункцию. Выводы подтвердили эксперименты с системой живой компрессии на доклинических моделях. Выявленные сигнальные пути могут стать мишенями для лекарств, снижающих гибель нейронов, а сам подход не привязан к одному заболеванию и применим к другим состояниям, меняющим механику мозга, например при травме.
Исследование финансировалось National Institutes of Health и Harper Cancer Research Institute at Notre Dame; Датта и Патцке аффилированы с несколькими исследовательскими центрами Нотр-Дам, работающими над редкими заболеваниями, поиском лекарств и исследованиями стволовых клеток.
Сложные слова
- нейрон — клетка мозга, передающая нервные сигналынейроны
- глиобластома — злокачественная опухоль в головном мозгеглиобластомой
- секвенирование — определение последовательности нуклеотидов в РНК
- экспрессия — выражение активности гена в клеткеэкспрессию, экспрессии
- синаптический — относящийся к связям между нейронамисинаптическую
- механический — связанный с физическим давлением или силоймеханическое
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества и ограничения вы видите в применении препаратов, нацеленных на сигнальные пути, чтобы снизить гибель нейронов?
- Исследователи отмечают, что подход применим не только к глиобластоме. Как результаты этого исследования могут помочь при черепно-мозговых травмах?
- Какие трудности могут возникнуть при переносе результатов из моделей из стволовых клеток и доклинических моделей в лечение пациентов?
Похожие статьи
Как мозг помогает людям быстро менять поведение
Исследование из Цюрихского университета показало, что мозг помогает людям быстро учитывать мысли других и менять своё поведение. Учёные нашли нейронные паттерны, которые предсказывают такие изменения и могут помочь в изучении социальных нарушений.
