Badanie połączeń i funkcji komórek NG2
Do niedawna badania nad funkcjonowaniem układu nerwowego koncentrowały się na neuronach. Panuje już powszechna zgoda, że komórki glejowe, czyli nieneuronowe komórki w ośrodkowym układzie nerwowym, nie pełnią jedynie roli wspierającej. Komórki NG2 – komórki macierzyste oligodendrocytów (ang. oligodendrocyte precursor cell, OPC) – są niedawno scharakteryzowaną klasą komórek glejowych. Dopiero zaczynamy poznawać, jak są one osadzone w sieci neuronalnej i jaką rolę odgrywają w jej funkcjonowaniu. Komórki NG2 przesyłają informacje do neuronów, a z kolei neurony tworzą synapsy na komórkach NG2. Co ciekawe, w przeciwieństwie do większości neuronów, komórki NG2 zachowują zdolność do samoregeneracji. Wspierany przez działania „Maria Skłodowska-Curie” zespół projektu NG2-cells(odnośnik otworzy się w nowym oknie) badał morfologię komórek NG2, ich łączność i fizjologię.
Złożona rola w funkcjonowaniu mózgu
OPC dają początek dojrzałym oligodendrocytom, które wytwarzają mielinę, tłuszczową otoczkę owijającą aksony, zapewniającą szybkie i sprawne przewodzenie nerwowe i chroniącą włókna nerwowe przed degeneracją. Zanik mieliny i dysfunkcja oligodendrocytów prowadzą do rozwoju wielu różnych chorób neurodegeneracyjnych. Komórki NG2 były do tej pory badane przede wszystkim pod tym kątem, chociaż wchodzą w interakcje z neuronami i innymi komórkami glejowymi. Tworzą one liczne wypustki, które sięgają tkanki mózgowej, i występują w całym mózgu. Naukowcy z projektu Ng2-cells badali interakcje i zachowanie tych tajemniczych komórek glejowych.
Łączność morfologiczna i funkcjonalna
Zespół ocenił rozmieszczenie komórek NG2 i niektórych z partnerów, z którymi wchodzą w interakcje, na różnych etapach rozwoju. Jak tłumaczy Friederike Pfeiffer, koordynatorka projektu z Uniwersytetu Eberharda Karola w Tybindze(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie”, „przy pomocy mikroskopii wysokiej rozdzielczości, oznaczającej komórki NG2 na zielono, naczynia krwionośne na czerwono i jądra komórkowe na niebiesko, obserwowaliśmy przypominające pajęczynę wypustki NG2, aby zidentyfikować ich cele i odkryliśmy, że często wchodzą w interakcję z naczyniami krwionośnymi(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i neuronami”. Ich bliski kontakt z naczyniami krwionośnymi i neuronami sugeruje, że komórki NG2 mogą odgrywać rolę w „połączeniach nerwowo-naczyniowych”, czyli niedawno opisanym zjawisku odnoszącym się do ścisłego związku między aktywnością neuronów a przepływem krwi w mózgu. Komórki NG2 mogą modulować wsparcie metaboliczne dla aktywnych regionów mózgu lub nawet zmieniać właściwości bariery krew-mózg.
Komórki NG2 a zdrowie i choroby układu nerwowego
Wykorzystując różne techniki, zespół zbadał zmiany fizjologiczne w komórkach NG2 i ocenił ich reakcję na deregulację w obrębie sieci. Teraz naukowcy starają się ustalić, jak interakcje komórek NG2 z neuronami i naczyniami krwionośnymi zmieniają ich zachowanie. Ponadto, choć nie było to w pierwotnym planie, zespół zidentyfikował kilka potencjalnych cząsteczek docelowych i przygotował grunt pod badania mechanizmów cząsteczkowych leżących u podstaw interakcji między komórkami NG2 i innymi typami komórek. Porównanie ustaleń projektu dotyczących morfologii z wynikami niedawnego sekwencjonowania RNA wskazuje na to, że komórki NG2 są prawdopodobnie zaangażowane w manifestację wielu, jeśli nie wszystkich, chorób neurodegeneracyjnych i zaburzeń neurologicznych oraz odczuwają ich skutki. Pfeiffer podsumowuje: „Wygląda na to, że komórki glejowe odgrywają pewną rolę w wysoce złożonym przetwarzaniu sygnałów związanych ze złożonymi czynnościami, które codziennie wykonujemy. Nasz projekt wytycza nowe kierunki dla badań, które ostatecznie pozwolą nam zrozumieć wpływ komórek NG2 na prawidłowe funkcjonowanie mózgu i znaleźć nowe cele dla przyszłych terapii, które poprawiają funkcjonowanie mózgu dotkniętego chorobą neurodegeneracyjną”. Komórki NG2, niedawno odkryte komórki glejowe, oferują szansę na przywrócenie funkcji układu nerwowego, a praca Pfeiffer przybliża nas do tego celu.
Słowa kluczowe
Ng2-cells, komórki NG2, neuron, komórki glejowe, układ nerwowy, neurodegeneracyjny, naczynia krwionośne, połączenia nerwowo-naczyniowe, OPC, komórki macierzyste oligodendrocytów
