Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Bariera krew-mózg chroni układ nerwowy przed szkodliwymi wpływami. Do teraz nie wiedziano jednak, że pomaga także utrzymać delikatną równowagę kwasu glutaminowego. Kwas L-glutaminowy jest ważnym neuroprzekaźnikiem pobudzającym, ale w nadmiarze działa neurotoksycznie.

Przed badaniami naukowców z Uniwersytetu w Kopenhadze uważano, że za podtrzymywanie równowagi kwasu glutaminowego odpowiadają oddziaływania między różnymi typami komórek w mózgu.

Bariera krew-mózg odgrywa ważną rolę w tym procesie, odkurzając płyn mózgowo-rdzeniowy z nadmiaru kwasu glutaminowego i pompując go do krwioobiegu, gdzie nie działa toksycznie. Nakreśliliśmy mechanizm biologiczny, na który inni naukowcy mogą się starać wpłynąć chemicznie, np. za pomocą lekarstwa ograniczającego śmierć komórkową po udarze [uszkodzone lub pozbawione tlenu neurony wydzielają kwas glutaminowy, który może nadmiernie stymulować i zabijać sąsiednie komórki] - tłumaczy prof. Birger Brodin.

Doktorant Hans Christian Helms chwali się, że choć inni badacze podejrzewali, że bariera krew-mózg odgrywa pewną rolę w utrzymywaniu zdrowej równowagi kwasu glutaminowego, to dopiero zespół z Kopenhagi opracował model laboratoryjny pozwalający na przetestowanie tej hipotezy.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nasz mózg składa się z miliardów neuronów, które muszą być chronione przed wpływem niekorzystnych czynników zewnętrznych. Rolę tej ochrony spełnia bariera krew-mózg. Ta mierząca 650 km wyspecjalizowana bariera między naczyniami krwionośnymi a mózgiem decyduje, jakie substancje mogą do mózgu przeniknąć. Bardzo dobrze spełnia swoją rolę, ale z punktu widzenia chorób neurologicznych jest najgorszym wrogiem współczesnej medycyny. Blokuje bowiem również dostęp leków do mózgu.
      Naukowcy z Yale University poinformowali na łamach Nature Communications, że udało im się opracować molekułę, która na kilka godzin otwiera barierę krew-mózg, umożliwiając dostarczenie leków. Po raz pierwszy udało się kontrolować barierę krew-mózg za pomocą molekuły, mówi profesor Anne Eichmann, jedna z głównych autorek badań.
      Doktor Kevin Boyé dołączył do zespołu profesor Eichmann w 2017 roku i zaczął badać molekułę Unc5B. To receptor śródbłonka, do którego ekspresji dochodzi w komórkach śródbłonka naczyń włosowatych. Uczony zauważył, że pozbawione tego receptora embriony myszy szybko umierały, gdyż nie tworzył się u nich prawidłowy układ krwionośny. To wskazywało, że Unc5B odgrywa ważną rolę w jego powstawaniu. Ponadto stwierdził, że u takich embrionów doszło do znaczącego spadku poziomu białka Claudin-5, które odpowiada za ścisłe przyleganie do siebie komórek śródbłonka w barierze krew-mózg. Naukowcy doszli więc do wniosku, że Unc5B odgrywa ważną rolę w utrzymaniu bariery krew-mózg.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że rozwój i funkcjonowanie bariery krew-mózg jest uzależnione od szlaku sygnałowego Wnt. Dotychczas nie były znane powiązania pomiędzy Unc5B a tym szlakiem. Dzięki zaś nowym badaniom naukowcy zauważyli, że Unc5B działa jak regulator tego szlaku.
      Boyé poszedł więc o krok dalej. Pozbawił dorosłe myszy, z już rozwiniętą barierą krew-mózg, receptora Unc5B i okazało się, że gdy go zabrakło, bariera pozostała otwarta. Następnie uczony postanowił sprawdzić, który z ligandów – cząsteczek wiążących się z receptorami i wysyłających sygnały pomiędzy i wewnątrz komórkami – ma wpływ na integralność bariery. Okazało się, że bariera jest otwarta, gdy zabraknie ligandu Netrin-1. Naukowcy opracowali więc przeciwciało, które uniemożliwiało Netrin-1 połączenie się z receptorem. Po wstrzyknięciu przeciwciała dochodziło do zaburzenia szlaku sygnałowego Wnt i bariera krew-mózg była przez jakiś czas otwarta.
      W najbliższej przyszłości naukowcy chcą skupić się na sprawdzeniu, czy takie otwieranie bariery krew-mózg jest bezpieczne, czy nie niesie ze sobą żadnych ryzyk oraz czy same przeciwciała nie są toksyczne. To otwiera pole do dalszych interesujących badań nad kwestią powstawania samej bariery oraz możliwości manipulowania ją w celu dostarczania leków, mówi Eichmann.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Columbia University i Weill Cornell Medicine podważyli właśnie wyniki całej dekady badań nad barierą krew-mózg. Donoszą, że komórki wykorzystywane do przeprowadzania tego typu badań nie są tym, czym się wydawało.
      Jednocześnie jednak uczeni odkryli sposób na poprawienie błędów, co daje nadzieję na stworzenie lepszego modelu bariery krew-mózg, dzięki czemu lepiej można będzie badać powstawanie chorób neurodegeneracyjnych i opracowywać leki zdolne do przekroczenia bariery.
      Bariera krew-mózg jest trudna do badania na ludziach, a pomiędzy ludźmi i zwierzętami istnieje sporo różnić w jej budowie. Dlatego też bardzo przydaje się możliwość badań tej bariery in vitro, mówi jeden z autorów najnowszych badań, profesor Dritan Agalliu z Columbia University.
      Model bariery in vitro został stworzony w 2012 roku. Wykorzystano w tym celu indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. Mają one zdolność do przekształcania się w niemal każdy typ komórek, w tym komórki wyścielające naczynia krwionośne w mózgu i rdzeniu kręgowym, które zapobiegają przedostawaniu się do centralnego układu nerwowego potencjalnie niebezpiecznych substancji
      Agalliu już wcześniej zauważył, że komórki wykorzystywane in vitro jako model bariery mózg-krew nie zachowują się jak normalne komórki śródbłonka obecne w mózgu. To wzbudziło moje podejrzenia. Zacząłem przypuszczać, że protokół wytwarzania komórek na potrzeby badań in vitro prowadzi do powstania nie takich komórek, jakie potrzebujemy, mówi uczony. Okazało się, że w tym samym czasie koledzy z Weill Cornell Medicine nabrali podobnych podejrzeń, więc połączyliśmy siły, by zbadać tę kwestię.
      Szczegółowa analiza wykazała, że komórkom produkowanym na potrzeby badań in vitro brakuje wielu kluczowych białek obecnych w naturalnych komórkach śródbłonka. Bardziej przypominały one tkankę nabłonkową, która w mózgu nie występuje.
      Naukowcy zidentyfikowali też trzy geny, które po aktywacji prowadzą do pojawienia się komórek bardziej przypominających komórki śródbłonka. Obecnie naukowcy pracują nad uzyskaniem komórek jak najbardziej podobnych do komórek śródbłonka obecnych w mózgu.
      Błędna identyfikacja komórek śródbłonka ludzkiego mózgu może być problemem również w przypadku innych typów komórek wytwarzanych z komórek pluripotencjalnych, takich jak astrocyty czy perycyty, mówi Agalliu. Uczony przypomina, że protokoły wytwarzania takich komórek zostały opracowane zanim jeszcze pojawiły się technologie pozwalające na badania i identyfikację pojedynczych komórek. Błędy w identyfikacji komórek bo duży problem, z którym społeczność naukowa musi sobie poradzić, by móc prowadzić badania nad takimi komórkami, jakie występują w ludzkim mózgu. To pozwoli nam wykorzystywać takie komórki do oceny genetycznych czynników ryzyka rozwoju chorób neurologicznych i opracowania leków poprawiających funkcjonowanie bariery krew-mózg, stwierdza Agalliu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowe studium sugeruje, że poszukiwanie wrażeń nie jest zachowaniem występującym wyłącznie u ludzi i innych kręgowców. Jedną na dwadzieścia pszczół miodnych także należy uznać za amatorkę przygód. Mózg takiego owada wykazuje unikatowy wzorzec aktywności genowej w obrębie szlaków molekularnych, które u naszego gatunku wiążą się właśnie z pogonią za nowościami czy przeszywającym na wskroś dreszczykiem.
      Jak zapewniają entomolodzy z University of Illinois, odkrycia te rzucają nowe światło na wewnętrzne życie ula. Dotąd postrzegano go jako wysoce zdyscyplinowaną kolonię niezmiennych robotnic, które spełniają pewne role, służąc królowej. Teraz zaczyna się wydawać, że poszczególne robotnice różnią się pod względem chęci wykonywania zadań - twierdzi prof. Gene Robinson. Różnice te można po części przypisać zmienności pszczelich osobowości. U ludzi różnice w poszukiwaniu nowości stanowią [przecież] składnik osobowości.
      Amerykanie przyglądali się 2 zachowaniom pszczół, które wyglądały na poszukiwanie nowości: robieniu rozpoznań związanych z gniazdami i źródłami pokarmu. Kiedy kolonia staje się zbyt duża, musi się podzielić i część pszczół zakłada nowe gniazdo. Na jego poszukiwanie wybiera się mniej niż 5% roju. W porównaniu do reszty owadów, tacy zwiadowcy są 3,4 razy bardziej skłonni do zostania pionierami poszukującymi również kolejnych źródeł pokarmu. To złoty standard badań nad osobowością. Jeśli wykazujesz tę samą tendencję w różnych kontekstach, to jest to cecha osobowościowa. Jak podkreśla Robinson, wola odważnych do pokonania jeszcze jednego kilometra może być istotna dla przeżycia reszty społeczności.
      Później Amerykanie posłużyli się analizą mikromacierzy. W mózgach grup zwiadowców i niezwiadowców odkryto różnice w aktywności tysięcy genów. "Spodziewaliśmy się znaleźć jakieś, ale rzeczywista skala nas zaskoczyła, zważywszy, że jedne i drugie pszczoły są zbieraczkami". Kilka genów o odmiennej ekspresji wiązało się z sygnalizacją katecholaminową, a także bazującą na kwasie L-glutaminowym i gamma-aminomasłowym (GABA). Naukowcy skupili się na tych mechanizamach, bo u kręgowców odpowiadają one za regulację poszukiwania nowości i reagowanie na nagrody.
      By sprawdzić, czy za poszukiwanie nowości u pszczół odpowiadają zmiany w sygnalizacji mózgowej, akademicy podawali grupom owadów związki, które nasilają lub hamują działanie wymienionych wyżej neuroprzekaźników. Okazało się, że kwas glutaminowy i oktopamina (jedna z katecholamin) prowokowały zachowania zwiadowcze u pszczół, które wcześniej nie przejawiały takich tendencji. Blokowanie sygnalizacji dopaminowej ograniczało zaś takie działania.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Specjaliści z Instytutu Badawczego Ellen Scripps zidentyfikowali prion TPrP (od ang. toxic PrP), który jako monomer prowadzi do rozmaitych form obumierania neuronów - apoptozy i autofagii - wiązanych do tej pory z toksycznością agregatów białek prionowych, czyli oligomerów. Oznacza to, że jest co najmniej 10-krotnie bardziej śmiercionośny od nich.
      Zmiany związane z działaniem TPrP przypominają te widywane w mózgach zwierząt z BSE (gąbczastą encefalopatią bydła). Jak donosi zespół prof. Corinne Lasmézas, najbardziej toksyczna w warunkach in vivo oraz in vitro forma prionu ma budowę helisy alfa. Co ciekawe, wysoce α-helikalne półprodukty opisano także w przypadku innych amyloidogennych białek, ale ich biologiczne znaczenie nadal pozostaje nieznane.
      Amerykanie uważają, że ich odkrycia nie tylko pozwolą lepiej zrozumieć BSE czy jej ludzki odpowiednik chorobę Creutzfeldta-Jakoba, ale także zbadać możliwość, czy podobne neurotoksyczne białka o nieprawidłowej konformacji nie są zaangażowane w alzheimeryzm czy parkinsonizm.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu w Birmingham zademonstrowali po raz pierwszy, że komórki ludzkiego mózgu ulegają zakażeniu wirusem zapalenia wątroby typu C (HCV).
      Wirusolodzy odkryli, że w komórkach śródbłonka mózgu występują 4 główne receptory białkowe, konieczne do sforsowania przez HCV bariery krew-mózg.
      Współpracując z Manhatańskim Bankiem Mózgu, zespół doktor Nicoli Fletcher wykrył materiał genetyczny wirusa zapalenia wątroby typu C w mózgach 4 z 10 zakażonych pacjentów, którzy oddali do pośmiertnych badań tkanki mózgu i wątroby. Później naukowcy wyizolowali komórki bariery krew-mózg i zademonstrowali, że można je zainfekować HCV.
      To pierwszy raport, który pokazuje, że komórki ośrodkowego układu nerwowego wspierają replikację HCV. Te obserwacje mają spore znaczenie kliniczne, ponieważ dostarczają informacji o rezerwuarze wirusa, który ostaje się mimo terapii antywirusowej - wyjaśnia prof. Jane McKeating.
      Komórki śródbłonka stanowią system zabezpieczający mózgu, rodzaj ochroniarza w drzwiach, który zatrzymuje niepożądane obiekty. Jeśli działanie bariery zostaje upośledzone, do mózgu może się dostać praktycznie wszystko, co wyjaśnia zmęczenie i inne objawy, o których wspominają chorzy zakażeni HCV - dodaje Fletcher.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...