Nova studija koju su vodili istraživači Univerziteta u Sinsinatiju baca novo svetlo na ulogu signalnog puta u mozgu za održavanje zdravlja i sprečavanje upale i kognitivnih deficita.
Agnes (Iu) Luo, dr UC, je dopisni autor istraživanja, objavljenog u časopisu Nature Communications, i fokusiranog na signalni put nazvan TGF-β koji igra brojne uloge u zavisnosti od toga gde se nalazi u telo.
Luo je objasnio da signalni putevi u telu kontrolišu različite ćelijske funkcije i zahtevaju dve komponente: tip molekula koji se zove ligand i receptor za koji se ligand vezuje i aktivira da bi pokrenuo signalizaciju.
Pre ove studije, bilo je poznato da je signalni put TGF-β važan u imunim ćelijama mozga zvanim mikroglija u održavanju njihove ravnoteže, ali njegova uloga u održavanju kognitivne funkcije je uglavnom bila nepoznata. Pored toga, precizan izvor TGF-β liganda u mozgu takođe je bio nepoznat.
Luo je rekao da su istraživači koristili najsavremenije alate i po prvi put otkrili da mikroglija stvara ligand TGF-β u mozgu kako bi sprečila neuroinflamaciju.
„Mikroglia ćelije su urođene imune ćelije mozga, a ono što nas je najviše iznenadilo je da svaka od njih pravi svoj TGF-β ligand“, rekao je Luo, profesor i potpredsednik na Odseku za molekularne i ćelijske bionauke na Medicinskom koledžu UC. . „Ovaj TGF-β ligand se vezuje za receptor na samoj mikroglia ćeliji, i oni koriste ovu signalizaciju da ostanu u homeostazi. Ovaj samoproizvedeni ligand se vezuje za receptore na površini ćelije kako bi svaku ćeliju održavao u stalnom balansu – a ne u zapaljenom – stanju“.
Iako je ranije bilo poznato da TGF-β signalizacija pomaže u održavanju ravnoteže mikroglije, Luo je rekao da nije poznato da mikroglija sama stvara ligande na „prostorno i precizno kontrolisan“ način koji sprovodi svaka pojedinačna ćelija, mehanizam koji se naziva autokrina signalizacija.
„O ovim ćelijama mikroglije možete misliti da su, na neki način, ‘sebične’, jer one samo čine da ligand održava ravnotežu, a ne da se upali“, rekao je diplomirani student i koautor studije Eliot Vegman. „Ovo, dakle, pruža veoma precizan mehanizam za regulisanje lokalnih stanja upale u mikrookruženju mozga.“
Koristeći životinjske modele, tim je dodatno otkrio da kada se TGF-β ligand genetski izbriše iz mikroglije, to dovodi do globalne neuroinflamacije u mozgu.
„Ovo sugeriše da je neuroinflamacija u mikrogliji dovoljna sama po sebi bez drugih uzroka da izazove kognitivni deficit“, rekao je Luo. „Pokazujemo direktan uzrok i vezu između ovih događaja.
Krećući se napred, tim će istražiti da li se kognitivni deficiti mogu usporiti, zaustaviti ili potencijalno preokrenuti pojačavanjem TGF-β liganda i signalnog puta u mozgu u uslovima u kojima TGF-β signalizacija postaje ugrožena.
„Istražujemo da li obnavljanje signalnog puta TGF-β i revitalizacija njegove signalizacije onda može poboljšati kognitivne deficite povezane sa bolestima ili uzrastom“, rekla je ona. „Dugoročni cilj našeg istraživanja je da modifikujemo moždano okruženje kako bismo bolje podržali opstanak neurona ili promovisali popravku mozga nakon povrede ili oštećenja.“
