Дослідники Cedars-Sinai склали детальну карту молекулярної активності в головному та спинному мозку, яка відповідає за регулювання реакції організму на захворювання центральної нервової системи (ЦНС), такі як хвороба Альцгеймера, хвороба Хантінгтона та травми спинного мозку.
Дослідження було зосереджено на клітинних змінах в астроцитах, спеціалізованому типі опорних клітин в головному і спинному мозку. Ці клітинні зміни, відомі під загальною назвою" реактивність", відіграють найважливішу роль в регулюванні результатів захворювань центральної нервової системи.
Вперше група вчених представила докази того, що астроцити використовують спеціалізовані Набори молекул, звані транскрипційними регуляторами, для формування специфічних для розладу змін в їх молекулярних профілях.
Це відкриття, детально описане в рецензованому журналі Nature, може допомогти в розробці широкого спектру нових методів лікування, спрямованих на специфічну активність астроцитів для лікування різних захворювань центральної нервової системи, включаючи розсіяний склероз і інсульт.
"Інтерес до впливу на реактивність астроцитів як стратегії лікування захворювань ЦНС зростає", - сказав Джошуа Бурда, доктор філософії, провідний і співавтор дослідження, доцент кафедри біомедичних наук і кафедри неврології. "Розуміння того, як координуються різні види реакцій астроцитів, і наслідків маніпулювання цими реакціями не тільки допоможе нам краще зрозуміти захворювання центральної нервової системи, але і може дати найважливіше розуміння, яке дозволить розробити кращі методи лікування цих захворювань"
Реактивність астроцитів є відмінною рисою практично всіх травм і захворювань нервової системи. Тим не менш, до цих пір мало відомо про те, що таке реактивність астроцитів, що її викликає, як вона різниться при різних захворюваннях і як ці відмінності регулюються.
Термін "реактивність" описує дивовижну різноманітність клітинних трансформацій астроцитів, кожна з яких включає зміни в експресії генів. Щоб дізнатися більше про механізми, що контролюють ці зміни експресії генів астроцитів, Бурда та його команда спочатку розробили біоінформаційний інструмент для виявлення "транскрипційних регуляторів реактивності астроцитів" - спеціалізованих молекул, що визначають експресію генів при різних неврологічних травмах або захворюваннях.
Метод заснований на консенсусі декількох типів даних, включаючи обчислювальні та біологічні експериментальні дані, які повинні бути узгоджені для позитивної ідентифікації цих спеціалізованих молекул. Далі дослідники використовували генетичний аналіз для підтвердження транскрипційних регуляторів реактивності в якості основного фактора, що визначає прогресування і результат захворювань ЦНС.
У сукупності результати цих досліджень показали, що контроль змін експресії генів реактивності є дуже складним. Команда вчених також вперше показала, як відносно обмежений пул транскрипційних регуляторів може взаємодіяти для координації зміненої експресії сотень або навіть тисяч генів реактивності в астроцитах.
"Маючи такий широкий набір даних, ми можемо почати досліджувати і пов'язувати ці модульні шляхи регуляції генів астроцитів з конкретними аспектами і станами реактивності, пов'язаними з численними поширеними неврологічними розладами", - сказав Бурда. "Зрештою, ми хотіли б використовувати цю інформацію для терапевтичного посилення адаптивних реакцій, одночасно зменшуючи дезадаптивні аспекти реактивності астроцитів. Я також сподіваюся, що наші результати дадуть поштовх важливим змінам у тому, як люди думають про реактивність астроцитів і вивчають їх".
Автор: Роман Бехс
