Исследование показывает, как нейроны достигают своих конечных пунктов назначения
Новое исследование Университета Дрекселя показывает, что скользящие движения небольшой группы внутриклеточных структур — микротрубочек — играют ключевую роль в обеспечении плавной и правильной траектории миграции нейронов во время развития мозга.
Это открытие может помочь лучше понять, как ошибки в миграции нейронов способствуют развитию нейроразвивающих расстройств, таких как аутизм.
Роль микротрубочек в миграции нейронов
- Ранее считалось, что микротрубочки в основном растут и укорачиваются, а все функционально значимые микротрубочки прикреплены к центросоме (главному организационному центру клетки).
- Используя электронную томографию, исследователи обнаружили, что небольшая группа микротрубочек не прикреплена к центросоме.
- Моторные белки могут скользить этими неприкрепленными микротрубочками внутри мигрирующего нейрона.
Экспериментальные доказательства
Ингибирование скольжения: При добавлении препарата, иммобилизующего микротрубочки, нейроны продолжали двигаться, но часто меняли направление вместо плавного прямолинейного движения.
«Когда мы использовали препарат, ингибирующий скольжение, мы увидели, что нейрон не может мигрировать по красивой прямой, плавной траектории», — сказал ведущий исследователь Питер Баас.
Отсоединение микротрубочек: Исследователи «отключили» якорный белок девятин (ninein), чтобы отсоединить больше микротрубочек от центросомы. Это привело к тому, что многие нейроны замедлились или полностью остановились, в то время как их аксоны продолжали удлиняться.
Выводы и значение
Исследование, опубликованное в Journal of Cell Biology, демонстрирует, что даже небольшие изменения в уровне белка (например, девятина или моторных белков) могут значительно изменить морфологию и миграционное поведение нейрона.
«Если любой из этих механизмов нарушен, проблемы могут возникнуть на любом этапе пути», — отметил Баас.
Это понимание важно для организации здорового мозга, где правильная миграция нейронов и рост аксонов необходимы для базовых функций: зрения, слуха, осязания.