Международная группа нейробиологов обнаружила механизм регенерации клеток мозга. Исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Communications, открывает перспективы для разработки новых подходов к лечению нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Нейральные стволовые клетки обеспечивают развитие и восстановление мозга, но с возрастом их активность снижается. Исследователи выяснили, что в реактивации этих клеток участвует процесс SUMOилирования — химической модификации белков с участием небольшого белка SUMO (малый убиквитин-подобный модификатор). Этот процесс позволяет активировать нейральные стволовые клетки, которые из состояния покоя переходят к восстановлению клеток мозга.
Команда ученых использовала генетические и биохимические методы, чтобы изучить влияние SUMOилирования на реактивацию нейральных стволовых клеток. Наблюдения показали, что определенные белки, помеченные SUMO, способны «будить» спящие нейральные клетки, и активировать их для процесса регенерации.
В ходе экспериментов на плодовых мушках исследователи обнаружили, что при отсутствии белков SUMO развитие мозга нарушается, а у подопытных мушек наблюдаются признаки микроцефалии, что подчеркивает критическую роль SUMOилирования для роста и функционирования мозга. На молекулярном уровне команда также выявила, что SUMOилирование влияет на путь Hippo, известный своим участием в регуляции роста и деления клеток.
SUMOилирование делает белок Warts, ограничивающий рост клеток в пути Hippo, менее активным. Это позволяет нейральным стволовым клеткам расти и делиться, внося вклад в развитие и функционирование мозга. Дальнейшие эксперименты показали, что белки SUMO и путь Hippo обладают высокой степенью консервативности, то есть их аналогичные механизмы встречаются и у человека.
Полученные данные важны для понимания регенеративных процессов в мозге и открывают возможности для создания новых терапевтических подходов. Исследователи полагают, что регулирование активности SUMO и пути Hippo поможет разрабатывать целевые методы лечения различных заболеваний, связанных с нейродегенерацией и неврологическими нарушениями.