Eine Form des Neuron machten zu weiterer im Gehirn

Eine neue Erkenntnis von Harvard Stammzellbiologenmacht eine der Grundlagen der Neurobiologie auf den Kopf - was zeigt, dass es möglich ist, eine Art von bereits differenzierten Neuronen in eine andere innerhalb des Gehirns zu machen.

Die Entdeckung von Paola Arlotta und Caroline Rouaux " sagt Ihnen, dass vielleicht das Gehirn nicht als unveränderlich , wie wir immer gedacht , denn zumindest in einem frühen Zeitfenster kann man die Identität eines neuronalen Klasse in eine andere umzuprogrammieren ", sagte Arlotta ein Associate Professor in Harvard Institut für Stammzellforschung und Regenerative Biology ( SCRB ) .

Das Prinzip der direkten Linie Umprogrammierung differenzierter Zellen im Körper wurde zuerst von SCRB Co-Chair und der Harvard Stem Cell Institute ( HSCI ) Co-Direktor Doug Melton und Kollegen vor fünf Jahren , als sie neu programmiert exokrinen Pankreaszellendirekt in Insulin produzierenden Beta bewährt Zellen .

Arlotta und Rouaux jetzt haben bewiesen, dass Nervenzellen können auch ihre Meinung zu ändern. Die Arbeit wird online von der Fachzeitschrift Nature Cell Biology .

In ihren Experimenten gezielte Arlotta callosalen Projektionsneuronen , die die beiden Hemisphären des Gehirns verbinden , und sie zu ähnlich kortikospinalen motorischen Neuronen Neuronen , einer der beiden Populationen von Neuronen in zerstört Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) , auch bekannt als Lou -Gehrig-Krankheit . Um eine solche Umprogrammierung neuronaler Identität zu erreichen , haben die Forscher einen Transkriptionsfaktor genannt Fezf2 , die lange Zeit als für eine zentrale Rolle in der Entwicklung von Pyramidenneuronenin Embryo bekannt.

Was macht die Feststellung noch wichtiger ist , dass die Arbeit im Gehirn von lebenden Mäusen durchgeführt , anstatt in einer Sammlung von Zellen in Laborschalen . Die Mäuse waren jung, so die Forscher noch nicht wissen, ob die neuronale Umprogrammierung möglich bei älteren Versuchstieren - und Menschen. Wenn es möglich ist , hat diese enorme Implikationen für die Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen .

" Neurodegenerative Erkrankungen bewirken in der Regel eine bestimmte Population von Neuronen , so dass viele andere unberührt. Beispielsweise bei der ALS ist corticospinal motorischen Neuronen im Gehirn und in Motoneuronen im Rückenmark, unter den zahlreichen Neuronen des Nervensystems, die selektiv sterben " Arlotta sagte . "Was, wenn man Neuronen, die in einer bestimmten Krankheit verschont zu nehmen und sie direkt in die Nervenzellen, die aus sterben? In ALS, wenn Sie auch nur einen kleinen Prozentsatz der kortikospinalen Motoneuronen erzeugen , wäre es wahrscheinlich ausreichend, um grundlegende Funktionsweise wiederherzustellen , "sie sagte.

Die Experimente , die in die neue Feststellung führte, begann vor fünf Jahren, als " wir fragten uns : in der Natur die Sie nie ein Neuron Änderung Identität gesehen, sind wir einfach nicht sehen , oder ist dies die Realität Können wir eine Art von Neuron und wiederum ? es in eine andere ? " Arlotta und Rouaux fragten sich .

Im Laufe der letzten fünf Jahre , analysierten die Forscher " Tausende und Tausende von Neuronen , auf der Suche nach vielen molekularen Marker sowie neue Verbindung , die anzeigen würde , dass eine Anpassung stattfand ", sagte Arlotta . " Wir konnten vor zwei Jahren hatten , aber während dies ein konzeptuell sehr einfachen Versuchsreihe war es technisch schwierig. Die Arbeit wurde bedeutet, um wichtige Dogmen über die Endgültigkeit der Nervenzellen in vivo zu testen. Wir hatten zu beweisen , ohne ein Schatten eines Zweifels , dass dies geschieht. "

Die Arbeit in Arlotta Labor ist auf der Großhirnrinde konzentriert, aber " es die Tür zum Umprogrammieren in anderen Bereichen des zentralen Nervensystems eröffnet ", sagte sie .

Arlotta eine HSCI Hauptfakultätsmitglied, arbeitet nun mit Kollegen Takao Hensch , der Harvard -Abteilung für Molekular- und Zellbiologie , um die explizieren Physiologie der neu programmiert Neuronen , und lernen, wie sie in bereits bestehende neuronale Netze kommunizieren.

"Meine Hoffnung ist , dass dies die Arbeit im neuen Gebiet der Neurobiologie , der die Grenzen und die Macht des neuronalen Neuprogrammierung untersucht , um Schaltungen relevant krankheits Ingenieur wieder zu erleichtern ", sagte Paola Arlotta .