Analiza transportu aksonalnego w neutronach ruchowych
Neurony posiadają wewnętrzną zdolność przenoszenia sygnałów na duże odległości wzdłuż aksonów lub dendrytów. Ze względu na skomplikowaną morfologię naukowcy opracowali specjalny proces komunikacji dalekiego zasięgu pomiędzy somą a synapsami dystalnymi: szybki transport aksjonalny. Wyspecjalizowane pęcherzyki zwane endosomami sygnalizującymi umożliwiają wsteczny transport aksonalny z synaps w kierunku ciała komórkowego. Pęcherzyki przekazują neutronowe czynniki wzrostu i różnicowania lub neurotrofiny, regulując w ten sposób fizjologię neutronową oraz przetrwanie. Nowe dane wskazują na związek pomiędzy deficytem transportu aksonalnego a zwyrodnieniem układu nerwowego, co znacząco podkreśla kliniczne znaczenie tych pęcherzyków. Niemniej jednak niewiele wiadomo na temat ich dynamiki i tożsamości. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy pracujący w ramach finansowanego ze środków UE projektu AXOTRANSMAP (Assembling a functional map of axonal signalling endosomes) postawili sobie za cel określenie charakterystyki składu cząsteczkowego neutronowych endosomów sygnalizujących i uszczegółowienie mechanizmu ich regulacji. Aby go zrealizować, naukowcy opracowali strategię wykorzystującą fragment neurotoksyny tężcowej sprzężonej z ferromagnetycznymi kulkami. Ponieważ kompleksy kulek neurotoksynowych są transportowane w endosomach sygnalizujących, naukowcy wykorzystali izolację magnetyczną w celu oczyszczenia pęcherzyków. Działania te zostały wykonane w neutronach ruchowych pochodzących z embrionalnych komórek macierzystych, a izolowane endosomy poddano analizie pod kątem składu cząsteczkowego i dynamicznych zmian zachodzących podczas transportu. Wyniki wskazały na szybkie i postępujące w czasie dojrzewanie endosomów sygnalizujących poprzez pozyskanie określonych białek. Co ciekawe, badacze odkryli, że endosomy były w szczególny sposób wzbogacane w białkach uczestniczących w zwyrodnieniu układu nerwowego oraz infekcji ośrodkowego układu nerwowego. Przeprowadzona w ramach projektu AXOTRANSMAP analiza ilościowa białek zawartych w endosomach sygnalizujących neutronów ruchowych, oprócz dostarczania fundamentalnej wiedzy, otwiera nowe możliwości identyfikacji nowych niezawodnych biomarkerów dla chorób zwyrodnieniowych układu nerwowego. Biorąc pod uwagę coraz większe starzenie się populacji oraz wzrost przypadków występowania chorób neurodegeneracyjnych, informacje te mogą doprowadzić do opracowania nowych metod leczenia.
