In Säugetieren Erwachsenen Gehirn, neuronale Stammzellen sind Zellen, die nur in wenigen bestimmten Regionen, so genannten Nischen. Nur diese Nischen sind in der Lage erzeugen neuer Neuronen. Zum ersten mal haben Forscher definiert das Proteom von diesen Nischen, die Gesamtheit der exprimierten Proteine, und im Vergleich zu anderen Regionen des Gehirns. Die Erkenntnisse helfen der Identifizierung von Schlüssel-Regulatoren für die Neurogenese, ein wichtiger Schritt zur Aktivierung der Neurogenese des Gehirns nach Verletzungen.
Was unterscheidet die neuronale Stammzell-Nischen, die von anderen teilen des Gehirns? Warum nur diese Nischen enthalten neuronalen Stammzellen und der rest des Gehirns nicht? Bisher wussten wir nicht, was gibt den Nischen Ihre Besondere Funktion. Auch war wenig bekannt über die Faktoren, um die integration neuer Nervenzellen in bereits bestehende Netzwerke im Erwachsenen Gehirn. Ein Vergleich der Proteom der neuronalen stammzellnische und die region, in der neue Nervenzellen integriert, der restliche Teil des Gehirns richten, um Aufschluss über die einzigartige Nische Umfeld, so dass die Neurogenese in dem sonst nicht-permissive Erwachsenen Gehirn von Säugetieren.
Die Definition der Nische Eigenschaften
Im ersten Schritt, Magdalena Götz und Ihr team zeichnet sich das Proteom dieser spezifischen Regionen des Gehirns. Sie verwendet die größte neuronale Stammzell-Nische in der subependymal zone des Gehirns und der Bulbus wie dieses ist die region, wo neu generierten Neuronen aus dem subependymal zone migrieren, zu differenzieren und zu integrieren. Sie verglichen das Proteom, zu den zerebralen cortex, ein Bereich, wo weder die Neurogenese noch die integration von neuen Neuronen Auftritt, wie in den meisten teilen der adulten Gehirn von Säugetieren. Als ein Ergebnis, das team fand heraus, dass das Proteom der neurogenen Nische erinnert an eine Nische-spezifischen extrazellulären matrix Architektur. Eines der wichtigsten Merkmale war die hohe Löslichkeit der extrazellulären matrix. Andere charakteristische Proteine, die jedoch, wie die multifunktionale Enzym transglutaminase 2, sind kaum löslich Bedeutung stark vernetzt. Mithilfe pharmakologischer Inhibitoren sowie genetische Experimente, das team konnte zeigen, dass die transglutaminase 2 ist entscheidend für die regulation der Neurogenese. Darüber hinaus, aufgrund der cross-linking-Eigenschaften, die das Enzym dazu beitragen kann, die einzigartige Steifigkeit des neuronalen Stammzell-Nische im ansonsten weichen Hirngewebe.
Drehen der geschädigten Hirnregion in eine neuronale Stammzell-Nische
Nachdem festgestellt wurde, die Unterschiede zwischen dem Proteom einer neurogenen und nicht-neurogenen Website ist ein wichtiger Schritt. Es könnte helfen, um Wege zu finden, zu konvertieren, ein an das andere. Ebenso wichtig für die Zukunft Zell-Ersatz-Therapien, ist die Erzeugung von einem positiven Umfeld für die integration von neuen Neuronen in der Großhirnrinde durch die Aktivierung der Faktoren aus der riechnerv, ein Bereich, wo neue Nervenzellen werden ständig integriert. Als Nächstes wollen die Forscher vergleichen diese proteoms, um die Umgebung nach einer Hirnverletzung. Ihr Ziel ist die Schaffung von neuen Nervenzellen nach Gehirnverletzungen durch drehen der Verletzten region zu einer neurogenen stammzellnische. Geschädigte Gewebe zeigt alternative Phänotypen, die verursachen kann zu zusätzlichen Hemmnissen für die Aktivierung von Neurogenese: „Einer unserer Mitarbeiter an der Universität von Cambridge zeigten, dass Narbengewebe im Gehirn ist besonders weich—eine Eigenschaft, die feindlich gegenüber der Funktion der Neurogenese. Die überwindung dieser Hürde und erzeugt eine wohltuende Umgebung für die Reparatur werden die nächsten Schritte unserer Forschung“, sagt Götz.