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
O osoby ve věku padesát až šedesát let nebývá ze strany zaměstnavatelů projevován tak výrazný zájem, jak by se očekávalo v rámci standardních náborových postupů. Podle závěrů nejnovější studie je to však velká škoda, protože ta posouvá vrchol výkonnosti lidského mozku právě až do věku mezi 55 a 60 lety věku… Fyzická výkonnost člověka vrcholí […]
Studie provedená odborníky z University of Massachusetts Amherst na více než 2 000 mužích identifikovala epigenetické změny DNA ve spermiích, spojené s vystavením běžným znečišťujícím látkám z venkovního prostředí. Muži, kteří jsou vystaveni běžnému znečištění vzduchu v době, kdy se v jejich těle vyvíjejí spermie, což trvá zhruba 3 měsíce, vykazují jemné změny v genetické […]
Bakterie Acinetobacter baumannii se v průběhu desetiletí plně adaptovala na nemocniční prostředí, ve kterém působí, a zejména na lidi. Zatímco pro zdravé jedince je neškodná, oslabené pacienty napadá a je odolnější vůči čím dál většímu množství antibiotik… A. baumannii se velmi dobře daří v nemocničním prostředí, kde může způsobovat infekce, které je extrémně obtížné léčit […]
Z výsledků studie, prezentované na konferenci Federace evropských neurovědeckých společností v Barceloně, plyne, že lidé, kteří mluví více než jedním jazykem mají mladší mozky než ti, kteří hovoří jen jedním jazykem, přičemž čím více jazyků ovládáte, tím lépe pro váš mozek! Studie zjistila, že mozky lidí, kteří mluvili dvěma jazyky, se zdály být přibližně o […]
Medicína 4.7.2026
Sedavý způsob života je už řadu let spojován s vyšším rizikem srdečních chorob nebo cukrovky, ale nová rozsáhlá studie ale naznačuje, že roli může hrát i v případě rakoviny. Podle vědců z Glasowské univerzity je rizikové především dlouhé nepřerušované sezení, protože pokud člověk sedí nebo leží déle než 30 minut v kuse, zvyšuje se pravděpodobnost […]
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