Czynniki molekularne warunkujące powstawanie połączeń w mózgu
Połączenia między neuronami powstają podczas rozwoju osobniczego. Proces ten wymaga skoordynowanej migracji komórek, ukierunkowanego wzrostu aksonów i tworzenia się synaps. Podczas badań prowadzonych w ciągu ostatnich lat odkryto wskazówki molekularne, wymagane w tych procesach, lecz odnośne szlaki sygnałowe nie zostały jeszcze do końca poznane. Do zadań finansowanego przez UE projektu NEUROMIGRATION (Novel molecular mechanisms of neuron migration in the developing cortex and their contribution to related diseases) należała ocena roli rodziny bogatych w leucynę białek transbłonowych (LRTP) — bogatych w fibronektynę i leucynę białek transbłonowych (FLRT1-FLRT3) — w rozwoju układu nerwowego in vivo. Podczas wcześniejszych prac podkreślano istotność FLRT2 w regulowaniu migracji podstawnych komórek progenitorowych (BP), z których różnicują się neurony w korze mózgowej. Badacze zaobserwowali, że dwie najlepiej zbadane molekuły odpowiedzialne za kierowanie wzrostem aksonów, Netrin-1 i Slit1, współpracują podczas rozwoju, aby połączyć wzgórze z korą w celu przetwarzania danych z narządów zmysłów. To połączenie wzmacnia się dzięki oddziaływaniom FLRT z receptorami tych dwóch molekuł. Co więcej, wspólne działanie FLRT2 i FLRT3 okazało się niezbędne do utrzymywania strumieni migracyjnych interneuronów. Szlaki migracji neuronów w korze mózgu nie przebiegają w obszarach z ekspresją FLRT, co sugeruje, że białko to jest odpychającą wskazówką kierunkową. Delecja FLRT2 i FLRT3 w całym układzie nerwowym myszy wpływa tylko na migrację określonych interneuronów. To sugeruje, że powstająca w rezultacie wada polegałaby na niewłaściwym rozmieszczeniu interneuronów, które dotarły już do kory mózgowej. Podczas dalszej analizy oddziaływań molekularnych białek FLRT w rozwijającym się mózgu odkryto nieznane wcześniej interakcje z GTP-azą Rho Rnd3. Podsumowując, wyniki badania NEUROMIGRATION sugerują, że FLRT są ważnymi, wielofunkcyjnymi czynnikami regulującymi różne procesy i mającymi różne mechanizmy działania w zależności od kontekstu komórkowego. Te ważne regulatory rozwoju układu nerwowego mogą w przyszłości posłużyć jako cele innowacyjnych leków na choroby neurologiczne.
Słowa kluczowe
Mózg, układ nerwowy, rozwój, migracja, LRTP, FLRT, Rnd3
