Οι ερευνητές αποκαλύπτουν πώς ένα γονίδιο που σχετίζεται με μικροσωληνάρια επηρεάζει τη νευρική ανάπτυξη

Οι ερευνητές στο Μητροπολιτικό Ινστιτούτο Ιατρικών Επιστημών του Τόκιο (TMIMS) αποκάλυψαν πώς ένα γονίδιο που σχετίζεται με μικροσωληνίσκους επηρεάζει την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος. Η ομάδα, με επικεφαλής τον Δρ Masato Tanaka, επικεντρώθηκε στο γονίδιο TubB2B, το οποίο κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που ονομάζεται βήτα-τουμπουλίνη, ένα κύριο συστατικό των μικροσωληνίσκων.

Οι μικροσωληνίσκοι είναι μακρές, λεπτές δομές που σχηματίζουν τον κυτταροσκελετό των κυττάρων και διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο σε διάφορες κυτταρικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της κυτταρικής διαίρεσης, της ενδοκυτταρικής μεταφοράς και της διατήρησης του κυτταρικού σχήματος. Στους νευρώνες, οι μικροσωληνίσκοι είναι ιδιαίτερα απαραίτητοι για την ανάπτυξη και τη λειτουργία των αξόνων και των δενδριτών, οι οποίοι είναι υπεύθυνες για τη μετάδοση ηλεκτρικών σημάτων.

Χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό μοριακών και κυτταρικών τεχνικών, οι ερευνητές διερεύνησαν το ρόλο του TUBB2B στη νευρική ανάπτυξη. Διαπίστωσαν ότι το TUBB2B εκφράζεται σε μεγάλο βαθμό στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλο και ότι η έκφρασή του ρυθμίζεται από διάφορες οδούς σηματοδότησης που εμπλέκονται στη νευρωνική διαφοροποίηση και τη μετανάστευση.

Επιπλέον, οι ερευνητές παρήγαγαν μοντέλα ποντικών με μεταλλάξεις στο γονίδιο TUBB2B και ανέλυσαν τις επιδράσεις στη νευρική ανάπτυξη. Παρατήρησαν ότι τα ποντίκια με μεταλλάξεις TUBB2B εμφάνισαν μη φυσιολογική ανάπτυξη του εγκεφάλου, που χαρακτηρίζονται από μειωμένο μέγεθος του εγκεφάλου, λιγότερους νευρώνες και μειωμένη νευρωνική μετανάστευση. Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι το TUBB2B διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στον σωστό σχηματισμό του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού.

Για να αποκτήσουν πληροφορίες για τους μοριακούς μηχανισμούς που αποτελούν τη βάση των επιδράσεων των μεταλλάξεων TUBB2B, οι ερευνητές διεξήγαγαν βιοχημικές και κυτταρικές δοκιμασίες. Διαπίστωσαν ότι οι μεταλλάξεις TUBB2B διαταράσσουν τη σταθερότητα και την οργάνωση των μικροσωληνίσκων, οδηγώντας σε ελαττώματα στην κυτταρική διαίρεση, την ανάπτυξη νευριτών και τη νευρωνική μετανάστευση.

Συνολικά, αυτή η μελέτη υπογραμμίζει τη σημασία του γονιδίου TUBB2B στη νευρική ανάπτυξη και παρέχει νέες γνώσεις στους μοριακούς μηχανισμούς που αποτελούν τη βάση των νευρολογικών διαταραχών που σχετίζονται με τους μικροσωληνίσκους. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να έχουν συνέπειες για την κατανόηση και τη θεραπεία καταστάσεων όπως η μικροκεφαλία, η λουκενσφαιρία και άλλες νευροαναπτυξιακές διαταραχές που σχετίζονται με δυσλειτουργία των μικροσωληνίσκων.