Nove publikacije
Znanstveniki odkrili ključni protein, odgovoren za asimetrijo možganov
Zadnji pregled: 02.07.2025
Vsa vsebina iLive je pregledana ali preverjena, da se zagotovi čim večja dejanska natančnost.
Imamo stroge smernice za pridobivanje virov in samo povezave do uglednih medijskih strani, akademskih raziskovalnih institucij in, kadar je to mogoče, medicinsko pregledanih študij. Upoštevajte, da so številke v oklepajih ([1], [2] itd.) Povezave, ki jih je mogoče klikniti na te študije.
Če menite, da je katera koli naša vsebina netočna, zastarela ali drugače vprašljiva, jo izberite in pritisnite Ctrl + Enter.
Genetski mehanizmi, ki so podlaga za edinstvene razlike med levo in desno stranjo možganov, so zdaj bolje razumljeni zahvaljujoč novim raziskavam, kar utira pot boljšemu razumevanju človeških motenj, povezanih z nenormalno asimetrijo možganov.
Raziskovalci z UCL, inštituta Wellcome Sanger, Univerze v Oxfordu in drugih soavtorjev so ugotovili, da ima protein Cachd1 ključno vlogo pri vzpostavljanju različnih nevronskih struktur in funkcij na vsaki strani možganov. Študija je objavljena v reviji Science.
Z genetskimi poskusi na zebricah so raziskovalci ugotovili, da ko je Cachd1 mutiran, desna stran možganov izgubi svoj normalen asimetrični razvoj in postane zrcalna slika leve strani. Ta motnja povzroča nenormalno nevronsko povezljivost, ki vpliva na delovanje možganov.
To odkritje osvetljuje genetske mehanizme, ki so podlaga za asimetrijo možganov, pojav, ki ga opažamo pri mnogih živalskih vrstah, vključno z ljudmi. Razumevanje teh procesov bi lahko privedlo do boljšega razumevanja človeških motenj, pri katerih je asimetrija možganov motena, kot so shizofrenija, Alzheimerjeva bolezen in motnje avtističnega spektra.
Kljub zrcalni anatomiji imata leva in desna hemisfera človeških možganov funkcionalne razlike, ki vplivajo na nevronske povezave in kognitivne procese, kot je jezik. Kako nastanejo te razlike v nevronskih vezjih med levo in desno hemisfero, še vedno ni dobro razumljeno.
Z uporabo zebrice – dobro znanega modelnega organizma za preučevanje razvoja možganov zaradi svojih prozornih zarodkov – so raziskovalci želeli preučiti, kako bi Cachd1 lahko vplival na asimetrijo možganov.
Ekipa je ugotovila, da ko je Cachd1 mutiran, območje možganov, imenovano habenula, izgubi svojo normalno razlikovanje med levo in desno stranjo. Nevroni na desni strani postanejo podobni nevronom na levi strani, kar moti nevronske povezave v habenuli in potencialno vpliva na njeno delovanje.
Izločanje gena cachd1 z uporabo morfolinov povzroči bilateralno simetrijo. (AB) Pogled na hrbtno stran 4 dni po oploditvi pri neinjiciranih ličinkah divjega tipa in ličinkah, v katere je bil injiciran morfolino gen cachd1, po hibridizaciji in situ celotnega organizma z uporabo antisense ribosond proti asimetričnemu markerju hrbtne habenule kctd12.1. (C) Semikvantitativna RT-PCR transkriptov cachd1. Vir: Science (2024). DOI: 10.1126/science.ade6970
Poskusi vezave na beljakovine so pokazali, da se Cachd1 veže na dva receptorja, ki omogočata celicam komunikacijo prek signalne poti Wnt, ene najbolj intenzivno preučevanih celičnih komunikacijskih poti, ki igra pomembno vlogo pri zgodnjem razvoju, nastajanju matičnih celic in številnih boleznih.
Poleg tega se zdi, da so učinki Cachd1 specifični za desno stran možganov, kar kaže na to, da obstaja neznan zaviralni dejavnik, ki omejuje njegovo aktivnost na levi strani. Čeprav podrobnosti še niso povsem jasne, podatki močno kažejo, da ima Cachd1 ključno vlogo pri določanju razlike med levo in desno stranjo razvijajočih se možganov, saj uravnava celično komunikacijo posebej na desni strani.
Prihodnje študije bodo preučile, ali ima Cachd1 še druge pomembne funkcije, povezane s potjo Wnt.
»To je bil zelo sodelovalni projekt, ki je imel veliko koristi od interdisciplinarnega pristopa – genetika, biokemija in strukturna biologija so se združile, da bi bolje razumele vzpostavitev levo-desne asimetrije v možganih, pa tudi identificirale novo komponento pomembne signalne poti z več vlogami pri zdravju in bolezni,« pravi dr. Gareth Powell, soavtor študije, nekdanji doktorski študent inštituta Wellcome Sanger in zdaj član oddelka za celično in razvojno biologijo na UCL.
»Z veseljem vidim objavo te zelo sodelovalne študije, ki je združila številne nadarjene ljudi z različnimi raziskovalnimi interesi in veščinami iz različnih inštitutov. Skupaj nam je ekipa omogočila vznemirljiva nova odkritja tako o signalni poti Wnt kot o razvoju možganske asimetrije,« je dejal profesor Steve Wilson, višji avtor študije in član oddelka za celično in razvojno biologijo na UCL.