^
A
A
A

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει περισσότερους από 400 τύπους νευρικών κυττάρων από βλαστοκύτταρα

 
, Ιατρικός συντάκτης
Τελευταία επισκόπηση: 15.07.2025
 
Fact-checked
х

Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.

Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.

Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.

12 July 2025, 17:14

Τα νευρικά κύτταρα δεν είναι απλώς νευρικά κύτταρα. Αν τα εξετάσουμε με αρκετή λεπτομέρεια, οι τελευταίες εκτιμήσεις υποδηλώνουν ότι υπάρχουν αρκετές εκατοντάδες ή και αρκετές χιλιάδες διαφορετικοί τύποι νευρικών κυττάρων στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Αυτοί οι τύποι διαφέρουν ως προς τις λειτουργίες τους, τον αριθμό και το μήκος των αποφύσεών τους, καθώς και τον τρόπο με τον οποίο συνδέονται μεταξύ τους. Απελευθερώνουν διαφορετικούς νευροδιαβιβαστές στις συνάψεις και, ανάλογα με την περιοχή του εγκεφάλου - τον εγκεφαλικό φλοιό ή τον μεσεγκέφαλο, για παράδειγμα - είναι ενεργοί διαφορετικοί τύποι κυττάρων.

Όταν οι επιστήμονες καλλιέργησαν νευρικά κύτταρα από βλαστοκύτταρα σε τρυβλία Petri για πειράματα, δεν μπορούσαν να εξηγήσουν όλη αυτή την ποικιλομορφία. Μέχρι πρόσφατα, οι ερευνητές είχαν αναπτύξει μεθόδους για την καλλιέργεια μόνο μερικών δεκάδων διαφορετικών τύπων νευρικών κυττάρων in vitro. Για να το πετύχουν αυτό, χρησιμοποίησαν προσεγγίσεις γενετικής μηχανικής ή πρόσθεσαν μόρια σηματοδότησης για να ενεργοποιήσουν συγκεκριμένες ενδοκυτταρικές οδούς σηματοδότησης. Αλλά ποτέ δεν είχαν πλησιάσει στο να καταγράψουν την ποικιλομορφία των εκατοντάδων ή χιλιάδων διαφορετικών τύπων νευρικών κυττάρων που υπάρχουν στο σώμα.

«Οι νευρώνες που προέρχονται από βλαστοκύτταρα χρησιμοποιούνται συχνά για τη μελέτη ασθενειών. Αλλά μέχρι τώρα, οι ερευνητές συχνά αγνοούσαν με ποιους τύπους νευρώνων εργάζονται», λέει η Barbara Treutlein, καθηγήτρια στο Τμήμα Επιστήμης και Μηχανικής Βιοσυστημάτων στο ETH Zurich στη Βασιλεία.

Ωστόσο, λέει ότι αυτή δεν είναι η καλύτερη προσέγγιση για μια τέτοια εργασία.

«Αν θέλουμε να αναπτύξουμε κυτταρικά μοντέλα για να μελετήσουμε ασθένειες και διαταραχές όπως η νόσος Αλτσχάιμερ, η νόσος Πάρκινσον και η κατάθλιψη, πρέπει να λάβουμε υπόψη τον συγκεκριμένο τύπο νευρικού κυττάρου που εμπλέκεται στην παθολογική διαδικασία».

Συστηματική εξέταση ως κλειδί για την επιτυχία

Η Τρόιτλαϊν και η ομάδα της έχουν πλέον παράγει με επιτυχία περισσότερους από 400 διαφορετικούς τύπους νευρικών κυττάρων, ανοίγοντας το δρόμο για πιο ακριβή βασική νευρολογική έρευνα χρησιμοποιώντας κυτταροκαλλιέργειες.

Οι επιστήμονες του ETH το πέτυχαν αυτό δουλεύοντας με μια καλλιέργεια ανθρώπινων επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων, τα οποία προέρχονταν από κύτταρα του αίματος. Σε αυτά τα κύτταρα, τροποποίησαν γενετικά ορισμένα νευρωνικά ρυθμιστικά γονίδια και επεξεργάστηκαν τα κύτταρα με διαφορετικά μορφογόνα - μια ειδική κατηγορία σηματοδοτικών μορίων. Η ομάδα του Treutlein χρησιμοποίησε μια συστηματική προσέγγιση: επτά μορφογόνα σε διαφορετικούς συνδυασμούς και συγκεντρώσεις στα πειράματά τους. Αυτό τελικά απέδωσε σχεδόν 200 διαφορετικά σύνολα πειραματικών συνθηκών.

Μορφογόνα

Τα μορφογόνα είναι σηματοδοτικές ουσίες γνωστές από μελέτες εμβρυϊκής ανάπτυξης. Κατανέμονται άνισα στο έμβρυο και σε διαφορετικές συγκεντρώσεις σχηματίζουν χωρικές διαβαθμίσεις. Έτσι, καθορίζουν τη θέση των κυττάρων στο έμβρυο - για παράδειγμα, αν ένα κύτταρο είναι πιο κοντά στον άξονα του σώματος ή βρίσκεται στην πλάτη, στην κοιλιά, στην περιοχή του κεφαλιού ή του κορμού. Συνεπώς, τα μορφογόνα βοηθούν στον προσδιορισμό των δομών που θα σχηματιστούν σε διαφορετικά μέρη του σώματος.

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια ποικιλία τεχνικών ανάλυσης για να δείξουν ότι κατάφεραν να αποκτήσουν περισσότερους από 400 διαφορετικούς τύπους νευρικών κυττάρων στο πείραμα. Μελέτησαν το RNA (και επομένως τη γενετική δραστηριότητα) σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων, καθώς και την εμφάνιση και τη λειτουργία των κυττάρων, όπως τους τύπους κυτταρικών διεργασιών που είχαν και τις ηλεκτρικές νευρικές ώσεις που εξέπεμπαν.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές συνέκριναν τα δεδομένα τους με πληροφορίες από βάσεις δεδομένων νευρώνων ανθρώπινου εγκεφάλου. Αυτό τους επέτρεψε να προσδιορίσουν τους τύπους νευρικών κυττάρων που δημιουργήθηκαν, όπως κύτταρα του περιφερικού νευρικού συστήματος ή εγκεφαλικά κύτταρα, καθώς και την περιοχή του εγκεφάλου από την οποία προήλθαν και για τι είναι υπεύθυνα αυτά τα κύτταρα - αντίληψη του πόνου, του κρύου, της κίνησης κ.λπ.

Νευρώνες in vitro για την αναζήτηση δραστικών ουσιών

Ο Τρόιτλαϊν είπε ότι απέχουν ακόμη πολύ από το να είναι σε θέση να παράγουν in vitro όλους τους τύπους νευρικών κυττάρων που υπάρχουν στο σώμα. Ωστόσο, οι ερευνητές έχουν πλέον πρόσβαση σε πολύ περισσότερους διαφορετικούς τύπους κυττάρων από ό,τι πριν.

Θέλουν να χρησιμοποιήσουν νευρώνες που έχουν αναπτυχθεί in vitro για να αναπτύξουν κυτταρικά μοντέλα για τη μελέτη σοβαρών νευρολογικών ασθενειών, όπως η σχιζοφρένεια, η νόσος Αλτσχάιμερ, η νόσος Πάρκινσον, η επιληψία, οι διαταραχές ύπνου και η σκλήρυνση κατά πλάκας. Τέτοια κυτταρικά μοντέλα παρουσιάζουν επίσης μεγάλο ενδιαφέρον για τη φαρμακευτική έρευνα, επιτρέποντας τη δοκιμή των επιδράσεων νέων δραστικών ενώσεων σε κυτταροκαλλιέργειες χωρίς τη χρήση ζώων, με απώτερο στόχο να μάθουν κάποια μέρα πώς να θεραπεύουν αυτές τις ασθένειες.

Στο μέλλον, αυτά τα κύτταρα θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για θεραπεία αντικατάστασης κυττάρων, κατά την οποία τα νοσούντα ή νεκρά νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου αντικαθίστανται με νέα ανθρώπινα κύτταρα.

Αλλά πριν συμβεί αυτό, υπάρχει ένα πρόβλημα που πρέπει να λυθεί: Στα πειράματά τους, οι ερευνητές συχνά παρήγαγαν ένα μείγμα από διάφορα είδη νευρικών κυττάρων. Τώρα εργάζονται για τη βελτιστοποίηση της μεθόδου, έτσι ώστε κάθε πειραματική συνθήκη να παράγει μόνο έναν συγκεκριμένο τύπο κυττάρου. Έχουν ήδη κάποιες αρχικές ιδέες για το πώς να το κάνουν αυτό.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.