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
Neurovědcům a neurologům z univerzit v australském Sydney se podařilo potlačit u myší instinkt utéct a schovat se před nebezpečím. Zjistili, že při tom spolupracují dvě oblasti mozku. Doufají, že by tato zjištění mohla do budoucna pomoci potlačovat úzkosti a posttraumatickou stresovou poruchu u lidí. Když nad sebou myši spatří rýsující se stín dravce, instinkt […]
Mezinárodní tým vědců provedl důkladnou analýzu DNA téměř 3 milionů lidí, aby zmapoval, které genové varianty zvyšují pravděpodobnost propuknutí bipolární poruchy. Nová studie výrazně zvýšila jejich předpokládaný počet! Bipolární porucha je psychiatrický stav, pro který jsou charakteristické extrémní změny nálady a energie, kdy jsou euforické až manické stavy střídány stavy beznaděje, označovanými jako depresivní epizody. […]
Vědci z Nigérie ve spolupráci s odborníky z Ineos Oxford Institute for antimicrobial research (IOI) zjistili, že mouchy přítomné v afrických nemocnicích přenášejí bakterie, které jsou odolné vůči antibiotikům, a to dokonce i vůči lékům poslední záchrany. Antimikrobiální rezistence (AMR), při níž si patogenní organismy, jako jsou viry a bakterie, vyvinou odolnost vůči lékům používaným […]
Nobelova cena se uděluje od roku 1901, tedy dost dlouhou dobu na to, aby se s odstupem ukázalo, zda se dostávala do správných rukou. V drtivé většině případů ano, omylů a přehmatů je překvapivě málo. Přesto jsou z dnešního pohledu někdy až kuriózní.   Nechme stranou Nobelovu cenu míru, jejíž udělení často vyvolává kontroverze. Do nesprávných rukou se […]
Může to znít nepravděpodobně, ale stejně jako na ránu na prstě použijete náplast, obdobně se bude do budoucna zřejmě dát záplatou pomoci i poškozenému srdci, aby se mu pracovalo lépe. I když to zřejmě nebude řešení pro každého, vědci věří, že má potenciál zlepšit život milionům lidí. Srdeční selhání postihuje více než 64 milionů lidí […]
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