Suche
Mein Konto
CRISPR întinerește celulele stem din creierul șoarecilor
Studiile CRISPR arată cum o anumită genă la șoareci restabilește tinerețea celulelor stem cerebrale și crește efectul acestora asupra noilor neuroni.
CRISPR întinerește celulele stem din creierul șoarecilor
Note despre conservarea celulele regenerative din creier, care rămân tineri și energici pe măsură ce îmbătrânesc, au fost descoperite folosind tehnologia genetică CRISPR pe șoareci 1.
Vârsta face totul dificil Celulele stem din creier pentru a produce celule noi. Cu toate acestea, autorii studiului au descoperit că reducerea activității unei anumite gene Celulele stem întinerit, permițându-le să se înmulțească și să furnizeze creierului noi neuroni.
Această genă reglează consumul de glucoză de către celulele stem, un zahăr care este crucial pentru metabolismul celular. Rezultatele la șoareci se potrivesc bine cu imaginea care a apărut din studiile asupra creierului uman postmortem. Aceste studii au arătat, de asemenea, că vârsta afectează metabolismul în creier, spune Maura Boldrini, neuroștiință și psihiatru la Columbia University Irving Medical Center din New York City, care nu a fost implicată în cercetarea actuală. „Este probabil ca metabolismul lor să fie mai puțin eficient decât înainte”, adaugă ea, observând că atât rezultatele la om, cât și studiul pe șoareci, publicat astăzi în Nature, „deschid noi căi pentru potențiale abordări terapeutice”.
Un creier de adolescent
Rolul de celule stem neuronale în creierul uman adult este controversată. Boldrini și alții au publicat dovezi că se formează noi neuroni în hipocamp, o zonă a creierului importantă pentru învățare și memorie, până la vârsta de 79 de ani. 2. Echipa ei investighează acum dacă producția de noi neuroni la oameni poate fi legată Alzheimer sau boli psihiatrice. Cu toate acestea, unii cercetători raportează că nu au găsit nicio dovadă că adulții creează noi neuroni în hipocamp. „Aceste controverse continuă”, spune Boldrini.
La șoareci imaginea este mai clară. Într-o regiune a creierului numită zonă subventriculară, celulele stem neuronale pot da naștere la neuroni și alte tipuri de celule. Aceste celule tinere migrează apoi către Becul olfactiv, care este responsabil pentru simțul mirosului. O aprovizionare constantă de neuroni proaspeți pentru bulbul olfactiv are sens la șoareci, deoarece se bazează în mare măsură pe simțul lor olfactiv pentru a detecta schimbările din mediul lor, spune Anne Brunet, genetician care studiază îmbătrânirea la Universitatea Stanford din California și autor al noului studiu.
Cu toate acestea, pe măsură ce șoarecii îmbătrânesc, aceste celule stem devin mai puțin active. Brunet și echipa ei au decis să afle de ce. Cercetătorii au folosit Tehnologia genetică CRISPR-Cas9 pentru a perturba sistematic 23.000 de gene și apoi a testat efectele fiecărei gene perturbate asupra celulelor stem neuronale prelevate de la șoareci tineri și bătrâni și crescute în laborator.
Suport neuronal
Screening-ul a dezvăluit 300 de gene care ar putea juca un rol în îmbătrânirea celulelor stem neuronale. Cercetătorii au restrâns și mai mult fondul utilizând CRISPR-Cas9 pentru a perturba unele dintre aceste gene în celulele zonei subventriculare ale șoarecilor tineri și bătrâni vii. Autorii au examinat apoi bulbii olfactiv ai animalelor și au identificat un grup select de gene importante. Perturbarea acestor gene a crescut producția de neuroni de către celulele stem la animalele bătrâne, dar nu a afectat celulele stem ale animalelor tinere.
O astfel de genă, numită Slc2a4, codifică o proteină care importă glucoză în celule. Perturbarea acestei gene a redus absorbția de glucoză de către celule și a crescut capacitatea acestora de a se reproduce.
Această constatare se corelează cu studiile anterioare care au găsit o legătură între metabolismul zahărului și îmbătrânire, spune Saul Villeda, neuroștiință la Universitatea din California, San Francisco. Cercetătorii au raportat recent că un medicament pentru diabet contracarează declinul cognitiv legat de vârstă la maimuțe poate. Dar cea mai recentă descoperire este deosebit de importantă, deoarece indică o proteină specifică care joacă un rol cheie și ar putea fi vizată în studii viitoare, spune el.
Chiar dacă rolul celulelor stem neuronale la oamenii adulți este discutabil, rezultatele oferă informații cruciale pentru dezvoltarea terapiilor celulare care ar putea într-o zi să trateze bolile neurodegenerative, notează Villeda.
-
Ruetz, T.J. et al. Natura https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).
-
Boldrini, M. et al. Cell Stem Cell 22, 589–599 (2018).
-
Sorrells, S.F. et al. Nature 555, 377–381 (2018).