Oamenii de știință sunt un alt pas mai aproape de restabilirea celulelor nervoase deteriorate

O echipa de cercetatori de la Institutul de Cercetare Clinică din Montreal, sub conducerea lui Frederick Sharon, în colaborare cu bioengineers de la Universitatea McGill au descoperit un nou tip de sinergie în dezvoltarea sistemului nervos, ceea ce explică un mecanism important este necesar pentru formarea corespunzătoare a circuitelor neuronale. Ele sunt o descoperire importanta, publicata in științifică PLoS Biology, ar putea ajuta in cele din urma in dezvoltarea de instrumente pentru repararea celulelor nervoase după leziuni ale sistemului nervos (de exemplu, creierul și măduva spinării).

Cercetatorii in laboratorul de Frederick Sharon studiat neuroni, celulele nervoase care alcatuiesc sistemul nervos central, precum și extensiile lor lungi cunoscute sub numele de axonilor. În timpul dezvoltării, axonilor trebuie să treacă printr-o cale specifică în sistemul nervos pentru a forma corect circuite neuronale si permite neuronilor pentru a transmite informații între ele. Oamenii de stiinta de la Institutul de Cercetare Clinică a studiat un proces numit axonilor controlat, pentru a înțelege mai bine modul în care acestea sunt în măsură să urmeze calea corectă.

„Pentru a atinge obiectivul de axoni în creștere sunt ghidate de o molecula cunoscut sub numele de semnale de orientare pe care le instruiesc în ce direcție acestea cresc sau nu cresc, pentru a ajunge la destinație,“ - Frederick Sharon explică șeful departamentului de cercetare de biologie moleculara si dezvoltarea sistemului nervos la Institutul de cercetare clinica din Montreal.

De-a lungul ultimele câteva decenii, comunitatea științifică încearcă să înțeleagă de ce ai nevoie de mai mult de un semnal de urmărire pentru axonilor pentru a atinge obiectivul propriu-zis. În acest articol, oamenii de stiinta de la Institutul de Cercetare Clinică a descoperit modul de utilizare a informațiilor din axonilor multe semnale ce indică spre a alege calea creșterii. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință au studiat modificările relative ale concentrațiilor în semnalele de orientare neuron mediu din jur, care reflectă panta gradientului.

„Am constatat că panta gradientului - un factor critic pentru direcția aksonov- gradientului mai abrupt - cu atât mai bine Axon răspunde la semnalul de orientare, - spune Tyler F. W. Sloan, un student absolvent in laboratorul lui Frederick Sharon. - În plus, am arătat că panta gradientului unui semnal de urmărire poate fi insuficientă pentru direcționarea Axon. În astfel de cazuri, am descoperit ca o combinatie de repere de orientare pot interacționa sinergie unele cu altele pentru a ajuta la interpretarea direcția Axon a gradientului. "

În strânsă cooperare cu programul Neyroinzhenerny de la Universitatea McGill, echipa Frederick Sharon a dezvoltat o tehnologie inovatoare pentru a re-crea gradienți de concentrație în semnale de direcție in vitro care, potrivit lor, va studia dezvoltarea axonilor dincolo de condițiile lor biologice.

„Această nouă metodă ne oferă o serie de avantaje față de tehnicile anterioare, și se lasă să simuleze condiții mai realiste găsite în curs de dezvoltare embrioni pentru a efectua experimente pe termen lung privind observarea proceselor și direcția axonilor obține informații foarte utile - Doda Tyler Sloan. - Acesta combină cunoștințele din domeniul microfluidics (microfluidics), care este utilizat pentru miniaturizarea experimente biologice fluide în cantități microscopice, cu studii biologice celulare și moleculare pe care le desfășurăm în laborator ".

„Aceasta este o lucrare interdisciplinară reală, un excelent exemplu al modului în care programul Neyroinzhenernaya caute ajutor în situațiile în care astfel de neurologi ca am o întrebare specifică, dar instrumentele existente nu sunt concepute pentru a răspunde la această întrebare - menționează Frederick Sharon. - Prin acest program unic, ne-am facut echipa cu bioengineers de la McGill, și experții în echipamente de modelare a stabilit microfluidic si matematice necesare pentru studiul nostru ".

Această descoperire științifică ne-ar putea aduce mai aproape de refacerea celulelor nervoase deteriorate dupa un prejudiciu sistemului nervos central - a spus Frederick Sharon. - O mai bună înțelegere a mecanismelor implicate în direcția axonală, deschide noi posibilități în dezvoltarea tehnicilor de tratament pentru leziuni asociate cu leziuni ale măduvei spinării, chiar boli neurodegenerative ".

Deteriorarea sistemului nervos central afectează mulți oameni în fiecare an și poate duce la invaliditate permanenta. Cel mai adesea, ele apar ca urmare a unor accidente, accidente vasculare cerebrale si a altor boli, iar aceste daune este în prezent foarte dificil de a restabili. De aceea, cercetarea este necesară pentru a dezvolta noi oportunități pentru a restabili deteriorarea sistemului nervos central.