Ген GSK-3 контролирует рост клеток головного мозга
Исследователи обнаружили, что ген GSK-3 контролирует сигналы, определяющие количество нейронов, которые в результате формируют мозг. Это открытие имеет важные последствия для понимания механизмов и контроля таких психоневрологических заболеваний как шизофрения, депрессии и биполярное расстройство. В процессе формирования головного мозга важнейшую роль играет баланс между двумя процессами: пролиферацией (рост и деление нейральных стволовых клеток) и дифференциацией (специализация клеток-предшественников в нейроны, выполняющие определённые функции). Если стволовые клетки делятся в избытке, то рост головного мозга выходит из под контроля и это может привести к развитию опухоли. Если деление клеток подавлено, то мозг остаётся недоразвитым. И вот американские специалисты выяснили, что в основе этого хрупкого равновесия лежит функционирование гена GSK-3.
Изображение авторов исследования
Любопытно, что один из генов, ответственных за развитие шизофрении, использует ген GSK-3 в качестве посредника при воздействии на нервные клетки головного мозга. Кроме того, механизм действия лития, используемого для лечения биполярного расстройства, основан на ингибировании экспрессии GSK-3.
В связи с этим нейрофизиологи предупреждают о возможных негативных последствиях употребления препаратов лития, особенно в детском возрасте.
В своих экспериментах на лабораторных животных учёные использовали генетически модифицированных мышей, у которых был «выключен» ген GSK-3. В результате оказалось, что у этих животных стволовые клетки (предшественники нейронов) задерживаются на стадии интенсивного деления, а дифференциация не происходит. Следовательно, эти нейральные стволовые клетки уже не смогут стать полноценными нейронами.
Теперь учёные пытаются запустить обратный процесс, то есть «включить» ген GSK-3 и «заставить» его запустить процессы дифференциации клеток в нейроны. Кроме того, важно не только начать процесс специализации стволовых клеток в функциональные нейроны, но и суметь получить их в нужном количестве.
Результаты работы опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
по информации strf.ru