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
Medicína 22.3.2026
Ráno bývá ticho, tedy pokud člověk nebydlí u průjezdní silnice, kde se prohánějí dieselové motory, ale místo klidného probuzení se v hlavě ozývá pískání. Nezní přitom zvenčí, ale zevnitř. Hučí, šumí, píská, zvoní, někdy se to podobá až siréně. A nikdo jiný ho přitom neslyší… U některých lidí se tinnitus nebo též ušní šelest stane […]
Mozek, náš nejcennější orgán, čelí ve 21. století bezprecedentním hrozbám. Stárnutí populace s sebou přináší dramatický nárůst neurodegenerativních onemocnění, stejně jako výskytů nádorů mozku. Mozky mladých pak ohrožují závislosti na chytrých telefonech. To vše představuje komplexní hrozbu pro lidskou neurobiologii i společnost. Můžeme mozku nějak pomoci? Se stárnutím populace se potýkají především vyspělé ekonomiky, které […]
V biologii již dávno neplatí, že jeden člověk rovná se jedna DNA. Jedním z hlavních důvodů je tak zvaný mikrochimerismus, při kterém může lidské tělo obsahovat více genetických linií zároveň, přičemž k nim „přijde“ velmi přirozeně, například během těhotenství či transplantace. Škodí tento cizí genetický materiál tělu, nebo je mu naopak prospěšný? Řecká mytologie nazývala […]
Medicína Rozhovory 19.3.2026
Jsme to, co jíme, a jíme to, co jsme. S každým soustem a s každým lokem se rozjíždí neuvěřitelná továrna biochemie. Do toho mluví tuky, cukry, bílkoviny, také procesy, prostředí, přírodní látky a chemie. Jak to všechno zkombinovat a jak tělo „nakopnout“ doplňky stravy a vitamíny?   Vitamíny a minerální látky dnes bereme často automaticky jako pojistku […]
Medicína Objevy 18.3.2026
Černý kašel je obávané respirační onemocnění, které může skončit i smrtí. Vědcům z Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR a Kalifornské univerzity v Santa Barbaře se podařilo odhalit tajnou zbraň bakterie rodu Bordetella, která ho způsobuje. Jde o její schopnost vyzrát na obranný mechanismus dýchacích cest, jež představují pohyblivé řasinky na buňkách. Jak to dokáže? Využívá […]
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