Taigi išaugo žmogaus smegenys: mūsų ląstelės įvaldė dydžio stresą

Rezultatai, kurie dar nėra recenzuojami, yra žingsnis link „žmogaus smegenų evoliucijos supratimo ir visų potencialiai teigiamų ir neigiamų aspektų, susijusių su ja“,-aiškina Viskonsino-Madisono universiteto neuromokslininkė Andre Sousa. "Įdomu ir svarbu iš tikrųjų išsiaiškinti, kas būdinga žmogaus smegenims, turint galimybę sukurti naują gydymą ar net išvengti ligų ateityje."

įtemptų neuronų

Kaip sukelti kelio sąnario ir nugaros problemas bei LED pokyčius žandikaulio struktūroje ir dietoje į dantų problemas. Greitas žmogaus smegenų išplėtimas taip pat sukėlė savo ląstelių iššūkius savo ląstelėms, sako San Francisko neuromokslas Alexas Alexas žiedadulkės. "Mes sukūrėme hipotezę, kad vyko panašus procesas ir kad šie dopamino neuronai gali atspindėti jautrius sąnarius."

Nepaisant to, žmonės turi tik dvigubai daugiau dopamino neuronų nei jų primatų giminaičiai, sako žiedadulkės. Todėl šie neuronai turi būti tempiami ir dirba sunkiau - kiekvienas sudaro daugiau nei du milijonus sinapsių - didesnėse, sudėtingesnėse žmogaus smegenyse.

„Dopamino neuronai yra tikri sportininkai“, - sako Nenad Sestan, Jeilio universiteto Neuromokslininkė Naujajame Havene, Konektikute. "Jūs esate nuolat suaktyvintas".

Suprasti, kaip žmogaus dopamino neuronai galėjo pritaikyti didelių smegenų reikalavimus, veislės žiedadulkes ir jo kolegų šių ląstelių versijas laboratorijoje.

Jie sujungė kamienines ląsteles, kurios gali išsivystyti daugelyje ląstelių tipų, aštuoni žmonės, septynios šimpanzės, trys makakos ir orangutanas ir veisė juos į miniatiūrines, smegenis panašias struktūras, kurios vadinamos organoidais. Po 30 dienų šios struktūros ėmė gaminti dopaminą ir sukrėtė besivystančias smegenis.

Tada komanda genetiškai konfiskavo dopamino neuronus, kad išmatuotų, kurie genai buvo suaktyvinti ir kaip jie buvo reguliuojami.

Atlikdami žmogaus ir šimpanzių analizę, tyrėjai nustatė, kad žmogaus neuronai išreiškia didesnį genų, kurie valdo oksidacinį stresą, kiekį - tam tikrą ląstelių pažeidimą, kurį sukelia energijos ir intensyvus dopamino gamybos procesas. Šie genai užkodavo fermentus, toksiškas molekules, taigi skambinamos reaktyviosios deguonies rūšys, išardymas ir neutralizavimas, galintis pažeisti ląsteles.

Siekdami ištirti, ar žmogaus dopamino neuronai galėjo išsivystyti unikalias streso reakcijas, autoriai pritaikė pesticidą, kuris sukėlė oksidacinį organoido stresą. Jie nustatė, kad iš žmogaus ląstelių išsivystė neuronai padidino molekulės, vadinamos BDNF, gamybą, kuri sumažėja žmonėms, sergantiems neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Parkinsono. Tačiau šimpanzėse tos pačios reakcijos nepastebėta.

Atsparumo stiprinimas

Supratimas apie šiuos apsauginius mechanizmus galėtų padėti vystytis terapijos, kuri sustiprina ląstelių gynybą žmonėms, kuriems gresia Parkinsono vystymasis. „Kai kurie iš šių apsauginių mechanizmų dėl mutacijų gali būti prieinami visiems“, - aiškina Sousa. "Tai sukuria papildomą pažeidžiamumą su šiais asmenimis."

"Yra keletas galimų tikslinių struktūrų, kurios gali būti labai įdomios turbinų, o po to persodinti [gyvūnų] modeliuose iš Parkinsono, kad pamatytumėte, ar jie suteikia neuronams daugiau atsparumo",-sako žiedadulkės.

Tyrime tiriami organoidai rodo besivystančius neuronus, kurie atitinka tuos, kurie yra embrione ir neužfiksuoja visiško suaugusiųjų neuronų sudėtingumo. Būsimi tyrimai turi ištirti, kaip tokie apsauginiai mechanizmai išlieka padangose ​​ir senstančiuose neuronuose, sako Sousa, nes „degeneracinės ligos, turinčios įtakos šioms ląstelėms, dažniausiai pasireiškia vėlyvame amžiuje“.