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
Hypertrofickou kardiomyopatií trpí miliony lidí po celém světě. Zatímco některým téměř nepůsobí žádné problémy, jiné ohrožuje na životě. Jednoduchý krevní test by nyní mohl předpovědět, kdo je chorobou skutečně ohrožen! Miliony lidí na celém světě trpí hypertrofickou kardiomyopatií (HCM), onemocněním srdečního svalu, při kterém se ztlušťuje stěna srdce. Je způsobeno změnou v jednom nebo více […]
Medicína Zajímavosti 30.12.2025
Ženy v reprodukčním věku častěji než ostatní trápí střevní problémy, jako je syndrom dráždivého tračníku (IBS). Ovšem návštěva lékaře jim s tím nepomůže, protože jejich bolest lékaři často připíší stravě, stresu nebo hormonům, a řešení, které by jim ulevilo, pro ně nemají. Odborníkům se nyní podařilo odhalit, co za střevními obtížemi žen skutečně stojí… „Může […]
Medicína Zajímavosti 26.12.2025
Vitamin D plní v lidském těle mnoho důležitých funkcí, jeho nedostatek je spojován s řadou zdravotních problémů, včetně zvýšeného rizika některých typů rakoviny a autoimunitních nemocí. Ví se, že existuje i souvislost mezi vitaminem D a zdravím srdce. Nyní se odborníci snažili zjistit, zda jeho suplementace může bránit rozvoji infarktu… Vitamin D má na tělo […]
Medicína Zajímavosti 25.12.2025
Věděli jste, že při tetování nezanecháváte stopu jen na kůži, ale také na imunitním systému? Průlomová mezinárodní studie, na níž se podíleli i vědci z Biologického centra Akademie věd ČR, ukazuje, že běžně používané tetovací pigmenty mají vliv na imunitu, vyvolávají zánět a mohou snižovat účinnost některých vakcín. Hned po aplikaci se barviva rychle šíří […]
Medicína 22.12.2025
Úloha červených a bílých krvinek je v rámci fungování našeho organismu klíčová. První se starají třeba o transport kyslíku, druhé mají obrannou funkci. Krevní destičky jsou zase důležité při zastavení krvácení. Aby všechno klapalo, jak má, musí být destiček a krvinek dostatek. Vznikají při takzvané krvetvorbě. A právě na krvetvorbu se soustředili čeští vědci. Experti […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
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