Mekanismen for hjernens utvikling dekodes

Proteinkontrollsløyfe er avgjørende for utviklingen av hjernen

06/12/2011

Selv om funksjonene til de ulike hjerneområdene allerede er relativt godt undersøkt i dag, er lite kjent med utviklingen av hjernen eller de relevante faktorene til denne dagen. Svenske og tyske forskere har nå identifisert en tidligere ukjent mekanisme som spiller en nøkkelrolle i den embryonale utviklingen av den menneskelige hjerne.

Forskerne rundt Dr. Christopher Horst Lillig fra Universitetet i Greifswald og dr. Carsten Berndt fra Karolinska Instituttet i Stockholm oppdaget en tidligere ukjent kontrollsløyfe i hjernen som er avgjørende for utviklingen av strukturer i den menneskelige hjerne. På bakgrunn av dagens funn, kan nye terapeutiske tilnærminger for behandling av ulike nevrologiske sykdommer avledes i fremtiden. Lillig og dr. Berndt i dagens utgave av handelsjournalen „Prosedyrene ved det nasjonale vitenskapsakademiet“ (PNAS). Ifølge forskerne kan den oppdagede proteinregulativsløyfen også spille en viktig rolle ved å forårsake sykdommer som epilepsi og Alzheimers.

Utvikling av hjernestrukturer avhengig av glutaredoksin-2?
Om dannelsen av strukturer i hjernen er så langt relativt ukjent. Hvilke faktorer påvirker utviklingen av hjernenes omtrent 100 milliarder nerveceller og deres forbindelse til hverandre (hver nervecelle er i gjennomsnitt knyttet til 1000 andre), var derfor fokus for dagens forskning av Dr. med. Lillig og kolleger. er. De ønsket å finne ut hvilke faktorer, signaler og regulatoriske mekanismer bestemmer dannelsen av strukturer i hjernen. For dette formål forsket forskerne i et modelleksperiment, utviklingen av hjernestrukturer i sebrafisk. Siden de mistenkte en betydelig innflytelse av proteinglutaredoksin-2 på hjernens utvikling, analyserte forskerne Dr. Lillig og dr. Berndt som en del av studien, hvilken effekt en uttrekning av proteinet har på utviklingen av sebrafiskens hjerne. Sebrafisken er ifølge forskerne særlig godt som et eksempel på organisme for dannelse av strukturer i den menneskelige hjerne.

Proteinkontrollsløyfen har en betydelig innflytelse på hjernens utvikling
Dr. Lillig og dr. Berndt forklarer i den nåværende PNAS-artikkelen at proteinglutaredoksin-2 brukes til å forandre aminosyren cystein og påvirker dermed andre proteiner som trengs for å danne såkalte axoner i hjernen. Axoner er fibrøse utvidelser av nervecellen, som trengs for å koble nervecellene (synapsene) med hverandre. Først når denne forbindelsen virker, er den nødvendige stimulusoverføringen og kommunikasjonen mellom de forskjellige områdene av hjernen og muskelcellene garantert, forklarer forskerne i tidsskriftet PNAS. Uten dannelsen av axonene, kan det komplekse nettverket mellom nervecellene i den menneskelige hjerne ikke bygges, Dr. Lillig og dr. Berndt. På dette tidspunkt har proteinglutaredoksin-2 tilsynelatende en betydelig betydning, fordi i kobberfisk uten proteinet kunne forbindelsene ikke dannes og de utviklende nervecellene døde som et resultat av mangel på kobling. Dermed er den signifikante betydningen av den nyoppdagede kontrollkretsen for utviklingen av hjernen tydelig demonstrert, stresset svensk-tysk forskerteam.

Mulige effekter av proteinregulativsløyfen på nevrologiske lidelser
I et neste trinn vil det nå kontrolleres om den oppdagede kontrollsløyfen muligens også påvirker utviklingen av nevrologiske sykdommer som demens eller Alzheimers eller epilepsi. Fordi i Drs mening Berndt og dr. Lillig antyder at proteiner som trengs for å danne axonene, også kan spille en viktig rolle i slike nevrologiske sykdommer. I hvert fall er det imidlertid for første gang klart at embryonal utvikling av hjernen avhenger av den enzymatiske aktiviteten til glutaredoksin-2. uten „Glutaredoksin-2 mistet nesten alle typer neuroner evnen til å utvikle en aksonal stillas“, så uttalelsen av forskerne. I tillegg til forskerne fra Universitetet i Greifswald og Karolinska Institutt Stockholm var forskere fra Heinrich Heine-universitetet i Düsseldorf og Philipps-universitetet i Marburg involvert i dagens studie. (Fp)

Les også:
Salt stimulerer hjernen som et stoff
Fedme får hjernen til å krympe

Bilde: Dieter Schütz