Nova publikacija objavljena danas u The EMBO Journal identifikovala je ključni protein u molekularnom mehanizmu koji pokreće neurogenezu u hipokampusu. Otkrili su da je čvrsta regulacija aktivnosti Iap1 od suštinskog značaja jer disregulacija može izazvati poremećaj tkiva koji se vidi u ranim stadijumima raka mozga.
Neurogeneza je proces kojim nove neurone proizvode neuralne matične ćelije (NSC) u mozgu. Neurogeneza je ključni proces u razvoju embriona, ali se takođe nastavlja u nekim regionima mozga nakon rođenja i tokom celog odraslog doba. U odraslom dobu, neurogeneza je uglavnom odgovorna za plastičnost mozga.
U hipokampusu odraslih, delu mozga odgovornom za pamćenje i učenje, većina matičnih ćelija je u stanju mirovanja. Ova reverzibilna pauza štiti matične ćelije od oštećenja i kontroliše brzinu neurogeneze. Kada je potrebno, matične ćelije se mogu ukloniti iz ove pauze da bi se podvrgle aktivaciji. Mehanizmi koji kontrolišu mirovanje i aktivaciju još uvek nisu u potpunosti shvaćeni.
Istraživači iz Centra za razvojnu neurobiologiju pokušali su da razumeju mehanizam koji leži u osnovi neurogeneze u hipokampusu odraslih. Nakon analize podataka o sekvenciranju RNK, otkrili su da je Iap1 obogaćen aktiviranim NSC. Ovo zapažanje je podstaklo dubinsku istragu o ulozi Iap1.
Oni su koristili primarnu ćelijsku kulturu iz hipokampalnog tkiva odraslih, dokazani model za proučavanje prelaza između stanja mirovanja NSC i aktivacije. Oni su potvrdili da transfer Iap1 iz citoplazme u jezgro prati aktivaciju NSC-a, a obrnuto se dešava kada se NSC vraćaju u mirovanje.
Zatim su tražili posledice abnormalnog nivoa proteina Iap1 in vivo. Iako je kratkoročni efekat bio mali, brisanje Iap1 proteina je dugoročno smanjilo aktivaciju NSC-a. Ovo potvrđuje da je aktivacija NSC pod uticajem Iap1, dok drugi kompenzacioni mehanizmi tek treba da budu identifikovani.
Sledeći korak je bio posmatranje posledica prekomerne ekspresije Iap1. Zanimljivo je da prekomerno izražavanje Iap1 ne izaziva aktivaciju, što ukazuje na prisustvo veoma čvrste kontrole uzvodno. Da bi poništili ovu kontrolu, oni su prekomerno eksprimirali mutantni Iap1 protein koji je otporan na fosforilaciju, vrstu modifikacije proteina. Oni su primetili da ovo promoviše aktivaciju, što ukazuje na to da je fosforilacija uključena u uzvodni kontrolni mehanizam Iap1.
Prekomerna ekspresija ovog mutantnog Iap1 proteina takođe indukuje ekspresiju drugih proteina koji su uključeni u glioblastom. Poznato je da ova vrsta tumora na mozgu brzo raste i veoma je agresivna. U stvari, dugotrajna ekspresija mutantnog Iap1 izazvala je masivni poremećaj moždanog tkiva. Ovo otkriće sugeriše da bi gubitak kontrole Iap1 mogao biti ključni korak u započinjanju tumora na mozgu.
Autori su primetili da ovo otkriće zahteva dalje istraživanje Iap1 u neurogenezi odraslih, posebno tokom starenja i raka mozga.
„Nadamo se da će naša studija pomoći da se podigne veo misterije oko mehanizama koji kontrolišu aktivnost neuronskih matičnih ćelija kod odraslih, a posebno mozga koji stari, i da nam može omogućiti da razvijemo nove strategije za poraz smrtonosnih matičnih ćelija raka mozga“, rekao je profesor Benedikt Berninger, glavni autor studije.
