Domů     Medicína
Jaká je role cukrů na povrchu buněk v navigaci neuronů?
Jan Zelenka 26.8.2024
Vygenerováno AI

Mezinárodní tým vědců z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, Ústavu molekulární genetiky AV ČR a kalifornské Stanfordovy univerzity odhalil molekulární mechanismy, jimiž cukry na povrchu buněk ovlivňují navigaci neuronů v nervovém systému.

Jejich výsledky mohou vést i k vylepšení léčby poranění mozku a míchy. Studii publikoval prestižní časopis PNAS.

Dospělý lidský mozek obsahuje přibližně 100 miliard nervových buněk čili neuronů. Každý neuron tvoří průměrně 1000 spojení s jinými neurony, což vede k přibližně k 100 bilionů synaptických kontaktů. Tato spojení jsou klíčová pro naše kognitivní schopnosti, smyslové vnímání a paměť.

Pochopení, jak se taková rozsáhlá síť kontaktů v mozku vyvíjí, je ústřední otázkou neurobiologie.

Také nervový systém má svou GPS

Během vývoje nervového systému se neuronové výběžky – axony – pohybují složitým prostředím. Tato cesta zahrnuje různé zatáčky a odbočky. Jednou ze základních otázek je, jak axony „vědí“, kdy mají zatočit vlevo, kdy vpravo nebo putovat rovně.

Molekuly proteinové povahy známé pod příznačným názvem semaforiny fungují jako molekulární GPS, které vedou axony k jejich cílům tím, že se vážou na receptory (plexiny) na jejich povrchu. Tato vazba spouští kaskádu signálů, které následně řídí pohyb axonů.

Tým Laboratoře strukturní neurobiologie ve výzkumném centru BIOCEV ve Vestci u Prahy. Vedoucí výzkumného týmu Daniel Rozbeský je čtvrtý zleva. Zdroj: Laboratoř strukturní neurobiologie

Kromě vazby na plexiny interagují semaforiny také s cukry na povrchu buněk. Výzkumný tým zkoumal molekulární mechanismy právě této interakce. „Zjistili jsme, že některé semaforiny se vážou na cukry na povrchu buněk, zejména na negativně nabité cukry.

Čím větší je náboj cukru, tím silnější je vazba. Zjistili jsme také, že tyto cukry se vážou na malou část semaforinu, takový malý ocásek, který je pozitivně nabitý,“ vysvětluje Farah Nourisanami, íránská doktorandka na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy.

Co se dá s cukry dělat?

Zajímavé je, že když vědci tento ocásek odstranili pomocí metod proteinového inženýrství, axony se v určitých oblastech otáčely doprava místo doleva. To naznačuje, že by mohli ovlivňovat růst a směr axonů pomocí cukrů.

Dopady těchto zjištění nabízejí potenciální cesty pro terapeutické intervence při neurodegenerativních onemocněních a poraněních nervů. „Některé semaforiny potlačují regeneraci poškozené nervové tkáně.

Pochopení jejich interakce s povrchovými cukry buněk by mohlo hrát důležitou roli ve vývoji léčby stavů způsobených poraněním mozku a míchy,“ dodává Daniel Rozbeský, vedoucí Laboratoře strukturní neurobiologie AV ČR a PřF UK ve výzkumném centru BIOCEV ve Vestci u Prahy.

Navrhovaný mechanismus, jakým se semaforiny (modré) vážou na cukry (bílé kuličky) na povrchu buněk a jsou tak prezentovány plexinovým receptorům (oranžové) na okolních axonech. Zdroj: PNAS
Foto: AI, Laboratoř strukturní neurobiologie
Související články
Hned tři studie současně poskytly důkaz o tom, že injekce na hubnutí s obsahem GLP-1 by se mohly stát součástí sady nástrojů pro boj s rakovinou, protože snižují riziko jejího výskytu a šíření. Léky obsahující GLP-1 napodobují přirozený hormon v těle zvaný glukagonu podobný peptid-1, který pomáhá regulovat hladinu cukru v krvi a chuť k […]
Vzhledem k tomu, že se kmen eboly Bundibugyo šíří v africkém Kongu a Ugandě, vědci a výzkumníci se snaží najít rychlá řešení k zastavení epidemie. Jaké jsou možnosti? Proti kmenu eboly Bundibugyo, který se aktuálně šíří v Demokratické republice Kongo (DRK) a Ugandě, neexistuje žádná vakcína ani účinná léčba, ale tento týden tři vývojáři vakcín […]
Medicína 3.6.2026
Poruchy pánevního dna přinášejí příslušnicím něžného pohlaví velmi nepříjemné problémy. Ty mohou souviset třeba s komplikacemi při porodu. Potíže takového charakteru přitom řeší nemalé procento žen. Odborníci radí svaly pánevního dna posilovat. Problém je, že řada žen necvičí tak, jak by měla. S tím by jim ale mohlo pomoci nové zařízení, které vyvinuli experti ze […]
V současné době existuje jen málo léčebných postupů pro rakovinu slinivky břišní a většina z nich nepomáhá téměř vůbec. Vědci po celá desetiletí neúnavně pracovali na nalezení chytrých řešení pro zpomalení nejsmrtelnější formy rakoviny, která je často odhalena příliš pozdě. A nyní se konečně zdá, že uspěli! Rakovina slinivky je zákeřná tím, že se dlouho […]
Medicína 30.5.2026
Počet případů rakoviny u lidí mladších 50 let roste po celém světě způsobem, který lékaře znepokojuje už několik let. Zatímco dříve byly některé nádory považovány především za onemocnění seniorů, dnes se stále častěji objevují i u třicátníků a čtyřicátníků. Vědci hledají vysvětlení v genetice, stravě, obezitě, znečištění prostředí i moderním životním stylu. Nové výzkumy nyní […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz