Сигнальный каскад помог в восстановлении аксонов

Исследователи из Нагойского университета (Япония) опубликовали в журнале Nature Communications работу, рассказывающую о механизме восстановления аксонов у нематод.

Биологи поставили эксперимент на круглых червях (нематодах) Caenorhabditis elegans, чья нервная система хорошо изучена. Однако то, что они увидели, немало их удивило, потому что за процесс восстановления отвечали те же соединения, которые запускают процедуру фагоцитоза. Фагоцитоз — процесс, при котором клетки удаляют из организма отходы и патогены, в частности мертвые клетки.

Автор работы Кунихиро Мацумото (Kunihiro Matsumoto) подробнее рассказал о ходе эксперимента:

«Нам удалось рассеять сложный спектр молекул, участвующих в заживлении аксона, благодаря флуоресцентным меткам в самом аксоне и вокруг него. Мы выбивали те компоненты, которые подозревали в причастности. Хотя многие из этих молекул участвуют в фагоцитозе, при ремонте аксона они скорее создают сигнал «спаси меня», нежели «съешь меня».

После повреждения аксона лазером липид под названием фосфатидилсерин (PS), относящийся к компонентам внутреннего слоя плазматической мембраны, выходил наружу. Это порождало сигнальный каскад молекул, который в итоге приводил к заживлению. Для ученых оставался главный вопрос: как молекула, обычно вызывающая «поедание» мертвых клеток, одновременно ответственна за лечение?

Ответ они нашли в периоде существования. При травме аксона этот липид появлялся вокруг зоны повреждения и находился там в течение часа, в то время как при маркировке мертвых клеток он оставался до тех пор, пока не исчезали отходы. Так, по временному промежутку организм может распознавать значение фосфатидилсерина.

По словам автором работы, черви — только первый этап. Исследование нервной системы человека может привести к созданию фармацевтических препаратов, которые помогут в восстановлении поврежденных нервов после травм головного или спинного мозга.

Ранее исследователи из Лундского университета (Швеция) открыли быстрый и эффективный способ выращивания астроцитов — клеток, играющих важную роль в синаптических связях между нейронами.