Regulator der first responder-Zellen-Hirn-Verletzungen

Astrozyten sind die häufigsten Zellen im Gehirn, doch es gibt noch viel zu lernen. Zum Beispiel, es ist bekannt, dass, wenn das Gehirn verletzt oder krank Astrozyten sind die Ersthelfer. Sie werden reaktiv und spielen Rollen, die sowohl nützlich als auch schädlich, aber wenig ist darüber bekannt, wie diese unterschiedlichen Reaktionen auf Verletzung reguliert werden. Arbeiten mit Maus-Modellen, eine multi-institutionelle Gruppe unter der Leitung von Forschern an Baylor College of Medicine hat festgestellt nuclear factor I-A (NFIA) als zentraler regulator der sowohl die Erzeugung und die Aktivität von reaktiven Astrozyten.

Unerwartet, NFIA, die Rolle scheint zu hängen von der Art der Verletzung und auf die region des zentralen Nervensystems, wo die Verletzung Auftritt. Der Bericht beginnt auch zu definieren die molekularen Mechanismen beteiligt, und zeigt, dass NFIA ist auch reichlich in reaktiven Astrozyten gefunden bei menschlichen Kindern und Erwachsenen neurologische Verletzungen, was darauf hindeutet, dass NFIA kann spielen ähnliche Rollen, in die Menschen. Die Studie erscheint in der Fachzeitschrift Journal of Clinical Investigation“. „Reaktive Astrozyten sind im Zusammenhang mit den meisten Formen von neurologischen Erkrankungen, von der akuten Verletzung zu einer degeneration, aber Ihre Beiträge zu Krankheit erst jetzt ans Licht kommen,“ sagte entsprechenden Autor Dr. Benjamin Deneen, professor für Neurochirurgie und dem Zentrum für Stammzellforschung und Regenerative Medizin an der Baylor.

Auf der Suche, um besser zu verstehen, die Rollen, die diese wichtigen Zellen spielen bei neurologischen Störungen, Deneen und seine Kollegen sahen in NFIA, einem bekannten regulator der Astrozyten-Entwicklung, um zu bestimmen, seine Rolle in der Generierung und regulation von reaktiven Astrozyten.

Zunächst wurde festgestellt, dass NFIA ist reichlich im menschlichen Kindern und Erwachsenen reaktiven Astrozyten gefunden in einer Vielzahl von neurologischen Verletzungen. Dann, um die Rolle NFIA spielt in der Reaktion von reaktiven Astrozyten nach Verletzungen, die Forscher wandte sich an Maus-Modellen. Sie erzeugten Mäuse, bei denen NFIA wurde gezielt beseitigt werden, in Astrozyten, und im Vergleich der reaktiven Astrozyten Antwort dieser NFIA-defizienten Mäuse, die Mäuse mit NFIA nach verschiedenen Arten von neurologischen Verletzungen.

„Die Ergebnisse waren überraschend“, sagte Deneen, Dr. Russell J. und Marian K. Blattner Vorsitzender und Mitglied der Dan-L Duncan Comprehensive Cancer Center am Baylor. „Bis jetzt dachte man, dass unabhängig von der Art der Schädigung oder, wo es aufgetreten ist, in das zentrale Nervensystem, reaktiven Astrozyten reagieren auf die gleiche Weise. Klopfen Sie heraus, NFIA uns erlaubt, zu entdecken eine bislang unbekannte Ebene der funktionalen Vielfalt in reaktiven Astrozyten.“

Bei der weißen Substanz Verletzungen traten in das Rückenmark des NFIA-defizienten Mäusen, reaktiven Astrozyten erzeugt wurden, und migrierten in Richtung der Verletzung, aber waren nicht in der Lage, die Umgestaltung des Verletzten Blut-Hirn-Schranke sowie der reaktiven Astrozyten von normalen Mäusen hat. Folglich, die weiße Substanz wurde nicht repariert.

Aber wenn die Forscher untersuchten die Reaktion auf eine andere form der Verletzung in einer anderen region des zentralen Nervensystems, ein Schlaganfall in der grosshirnrinde, die Sie beobachtet etwas anders aus. Während normale Mäuse (mit NFIA) reagierte auf streicheln durch die Produktion von reaktiven Astrozyten, die migriert in Richtung der Verletzung zu reparieren, die Blutung, NFIA-defizienten Mäusen nicht erzeugen reaktive Astrozyten und die Verletzung wurde nicht geheilt. In beiden Fällen, im Rückenmark und in der Großhirnrinde, die Verletzung war nicht ordnungsgemäß repariert, aber die Gründe dafür waren sehr unterschiedlich.

„Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass NFIA die Funktion in reaktiven Astrozyten ist abhängig von der Art der Verletzung und der Gehirn region, in denen die Verletzung Auftritt. In der Großhirnrinde, NFIA ist von entscheidender Bedeutung für die Herstellung von reaktiven Astrozyten, während im Rückenmark NFIA ist wichtig für die Abdichtung aus undichten Blutgefäße. Diese Ergebnisse deuten auf ein umfangreiches reservoir von reaktiven Astrozyten Antworten, die variieren basierend auf der form und Lage der Verletzung,“ Deneen sagte.

Darüber hinaus die Forscher begannen definieren die molekularen Mechanismen, die das Fundament der generation von reaktiven Astrozyten. Sie fanden eine direkte Verbindung zwischen NFIA und thrombospondin 4. NFIA direkt reguliert die Produktion von thrombospondin 4, ein Faktor, der bisher identifiziert, die im Labor von co-Autor Dr. Chay T. Kuo, associate professor für Zell-und Neurobiologie an der Duke University, als ein wesentlicher regulator der generation von reaktiven Astrozyten.

„Obwohl unsere Studie wurde in Mäusen, und viel mehr Forschung ist notwendig, wir denken, dass unsere Ergebnisse das widerspiegeln, was in den Menschen geschieht, wie NFIA ist auch reichlich vorhanden in reaktiven Astrozyten in beiden Kindern und Erwachsenen neurologische Verletzungen,“ Deneen sagte. „Wir sind auch daran interessiert, die Untersuchung der Rolle der NFIA in reaktiven Astrozyten, die in neurodegenerativen Krankheiten wie der Alzheimer-und Parkinson-Krankheit, als es ist durchaus möglich, es hat ein völlig anderes set von Funktionen bei diesen Erkrankungen.“