Исследователи из Бохума обнаружили, что определенные остатки сахара в спинном мозге регулируют рост и выживаемость нервных клеток, которые контролируют движение мышц. "Мы надеемся, что наши открытия могут улучшить регенеративное лечение повреждений нервов", объясняет проф. Доктор. Стефан Визе из группы изучения молекулярной клеточной биологии (факультет биологии и биотехнологии). Исследователи сообщают об этих остатках сахара в среде клеток, которая называется внеклеточным матриксом, в Journal of Neuroscience Research.
Головной и спинной мозг – это больше, чем просто нервные клетки. Внеклеточный матрикс, сложный каркас белков с остатками сахара, окружает клетки и влияет на их благополучие. Проф. Команда Визе заинтересована во взаимодействии матрицы с определенным типом нервных клеток, которые передают сигналы от мозга к мышцам (мотонейронам). Поскольку повреждение мотонейронов приводит к параличу, клиницисты очень заинтересованы в возможности влиять на рост этих клеток. "Если бы у нас было лекарство, которое могло бы изменить внеклеточный матрикс так, чтобы оно способствовало росту и выживанию нервных клеток, это было бы большим шагом в лечении нервных повреждений после несчастных случаев или также для лечения таких заболеваний, как рассеянный склероз", говорит проф. Визе.
Рост нервных клеток, контролирующих мышцы
В сотрудничестве с проф. Доктор. Андреас Файсснер (кафедра морфологии клеток & Молекулярная нейробиология, факультет биологии и биотехнологии), д-р. Алиса Клаусмейер от проф. Команда Визе культивировала мотонейроны спинного мозга мышей на различных видах внеклеточного матрикса, из которого исследователи экспериментально удалили определенные остатки сахара (хондроитинсульфаты). Сравнивая культуры клеток с остатками сахара и без них, они смогли показать, что остатки контролируют рост и выживание мотонейронов.
Окрашивание, подсчет и измерение
Чтобы выразить рост клеток в понятных цифрах, клеточные биологи из Бохума измерили под микроскопом самый длинный отросток мотонейронов и подсчитали количество отростков, которые образовались в клетках. С помощью процессов клетки сообщают и передают сигналы на большие расстояния. Некоторые из исследованных остатков сахаров хондроитинсульфата положительно влияли на продолжительность и количество отростков, другие оказывали тормозящее влияние. Вопрос о том, поддерживался или подавлялся рост нервных клеток, также зависел от типа внеклеточного матрикса, с которым был объединен определенный остаток сахара. Кроме того, исследователи окрашивали фермент в мотонейронах, который является маркером гибели клеток. Этот анализ показал, что сахарные остатки хондроитинсульфата не только регулируют рост мотонейронов, но также могут способствовать выживанию этих клеток. Эксперименты, проведенные доктором. Клаусмайер и ее коллеги получили поддержку, в том числе, от программы ректората РУБ по стартовому финансированию исследовательских проектов нового научного поколения.