Cells Aid In Narbenbildung nach Verletzungen des zentralen Nervensystems

Durch die Überwachung des Verhaltens einer Klasse von Zellen im Gehirn von lebenden Mäusen , Neurowissenschaftler an der Johns Hopkins entdeckt, dass diese Zellen sehr dynamisch im erwachsenen Gehirn , wo sie in die Zellen , die Nervenfasern und Hilfe Form isolieren verwandeln bleiben Narben , die Hilfe bei der Gewebereparatur .

Online veröffentlicht vor kurzem in der Fachzeitschrift Nature Neuroscience, Ihre Arbeit beleuchtet , wie sich diese Mehrzweck- Zellen kommunizieren miteinander , um eine sehr regelmäßige, gitterartige Verteilung in der gesamten Gehirn und Rückenmark zu erhalten. Das Verschwinden einer dieser so genannten Vorläuferzellen führt zu einer Nachbarin , um schnell zu teilen , um einen Ersatz zu bilden , so dass Zellverlust und Zell hinaus werden im Gleichgewicht gehalten .

"Es gibt ein weit verbreitetes Missverständnis , dass die erwachsenen Nervensystem ist statisch oder fixiert und hat eine begrenzte Kapazität für die Reparatur und Regeneration ", sagt Dwight Bergles , Ph.D., Professor für Neurowissenschaften und HNO-Heilkunde an der Johns Hopkins University School of Medicine . "Aber wir haben festgestellt, dass diese Vorläuferzellen , die so genannte Oligodendrozyten- Vorläuferzellen ( OPC) , bemerkenswert dynamisch sind. Anders als die meisten Erwachsenen Gehirnzellen , in der Lage, auf die Reparatur reagieren muss um sie herum , während ihre Zahl sind sie . "

OPCs können reifen Oligodendrozyten zu werden - Stützzellen im Gehirn und Rückenmark zum Einwickeln Nervenfasern Isolierung Myelin bekannt erstellen verantwortlich. Ohne Myelin, die elektrischen Signale von Neuronen gesendet reisen schlecht und einige Zellen sterben aufgrund der fehlenden Unterstützung des Stoffwechsels von Oligodendrozyten . Es ist der Tod von Oligodendrocyten und der nachfolgende Verlust von Myelin , die zu neurologischen Behinderung bei Krankheiten wie führt multiple sklerose .

Während der Entwicklung des Gehirns, zu verbreiten OPCs in der gesamten zentralen Nervensystems und stellen eine große Zahl von Oligodendrozyten . Wissenschaftler wissen, dass einige neue Oligodendrozyten sind im gesunden erwachsenen Gehirn geboren , aber das Gehirn ist bündig mit OPC . Die Funktion des OPCs im erwachsenen Gehirn war jedoch nicht klar .

Um das herauszufinden, Bergles und sein Team gentechnisch veränderten Mäusen , so dass ihre OPCs enthalten ein fluoreszierendes Protein an ihren Rändern , so dass klare Definition ihrer vielen feinen Zweige, die in alle Richtungen erweitern. Mit speziellen Mikroskopen, die die Abbildung tief im Inneren des Gehirns ermöglichen , beobachtete das Team die Aktivität einzelner Zellen in lebenden Mäusen über einen Monat .

Die Forscher entdeckten , dass bei weitem nicht statisch, die OPCs wurden kontinuierlich bewegt durch das Hirngewebe , Ausweitung ihrer " Tentakeln " und positionieren sich neu . Obwohl diese Vorläufer dynamisch sind, wobei jede Zelle behält seinen eigenen Bereich von abstoß anderen OPCs , wenn sie in Kontakt kommen .

" Die Zellen scheinen sich gegenseitig ihre Anwesenheit spüren und wissen, wie die Anzahl der Zellen in ihrer Bevölkerung zu kontrollieren ", sagt Bergles . " Es sieht aus wie dieser Prozess schief geht bei der Multiplen Sklerose Läsionen , wo es Zahl von OPCs reduziert , einen Verlust, der die Fähigkeit der Zellen beeinträchtigen können, zu erfassen, ob Demyelinisierung stattgefunden hat. Wir wissen noch nicht, welche Moleküle in diesen Prozess einbezogen werden , aber es ist etwas, das wir aktiv arbeiten . "

Um herauszufinden, ob OPCs mehr tun, als zu bilden neue Oligodendrozyten im erwachsenen Gehirn testete das Team ihre Reaktion auf Verletzungen, die durch Verwendung eines Lasers , um eine kleine Wunde in der Hirn erstellen. Überraschenderweise migriert OPCs zum Ort der Verletzung und trug zur Narbenbildung , einer bisher unbekannten Rolle . Der leere Raum im OPC- Gitter, die durch den Verlust der narbenbildendenOPCs , wurde dann durch Zellteilung benachbarter OPCs gefüllt , wodurch eine Erklärung dafür , warum Hirnverletzung wird oftmals durch die Proliferation dieser Zellen , begleitet .

" Scar Zellen nicht Oligodendrozyten , so dass der Begriff" Oligodendrozyten- Vorläuferzelle " kann nun nicht mehr aktuell ", sagt Bergles . " Diese Zellen sind wahrscheinlich eine umfassendere Rolle bei der Geweberegeneration und Reparatur , als wir gedacht haben . Weil traumatischen Gehirnverletzungen , Multiple Sklerose und andere neurodegenerative Erkrankungen erfordern die Geweberegeneration , sind wir eifrig , um mehr über die Funktionen dieser rätselhaften Zellen zu lernen."

Dwight Bergles on des Nervensystems Vorläuferzellen :