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
Narození zdravého dítěte není zdaleka taková samozřejmost, jak by se mohlo zdát. Jen zhruba každé třetí počaté lidské embryo je schopno dát vzniknout těhotenství, které je zakončeno příchodem dítěte na svět. Nejranější fáze lidského života jsou totiž plné překážek, které ne každý zárodek dovede překonat. Aktuální výzkum českých vědců publikovaný v prestižním vědeckém časopise Nature Communications […]
Pokud dostanete do ruky výsledek z vyšetření krve, pak vás asi bude zajímat jen to, jestli máte skupinu A, B, AB nebo 0. Pro medicínu je to ale naprosté minimum. Když budete potřebovat transfuzi, budou lékaři chtít znát i váš Rh faktor a vliv mívá i méně známý krevní systém Kell.   I to jsou stále […]
Rakovina je na vzestupu, v řadě vyspělých zemí překonává co do počtu obětí i ty, kteří zemřou na onemocnění srdce. V poslední době přibývá zejména mladých lidí, kteří trpí nejrůznějšími typy rakoviny. Příčin je pravděpodobně více, podle odborníků se na tom však významně podílí zejména strava. Co jíst či nejíst, abychom snížili riziko rozvoje rakoviny? […]
Při srpkovité anémii mají červené krvinky odlišný tvar, místo promáčknutých piškotů jsou to protažené srpky, což omezuje množství kyslíku, které jsou schopné přenášet. Onemocnění s sebou přináší řadu život ohrožujících komplikací. Léčba existuje, ale je riziková a finančně náročná. Vědci však nyní zřejmě narazili na jednodušší způsob, jak nemoc vyléčit. Srpkovitá anémie je dědičné onemocnění. […]
Angelmanův syndrom je vzácné genetické onemocnění, které postihuje vývoj a funkce mozku. Kvůli typickému úsměvu a častému smíchu postižených se v Česku pro tuto poruchu vžilo pojmenování „syndrom šťastného dítěte“, v angličtině zase Happy puppet neboli Šťastná loutka. Zatím na něj neexistuje lék, ačkoliv čeští lékaři by to, za podpory veřejnosti, mohli změnit. Syndrom poprvé […]
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