Як молоді нейрони вкладаються в кору мозку

Один і той же білок допомагає нервовим клітинам дістатися до свого місця в корі і зайняти там правильне положення.


У корі півкуль виділяють шість клітинних шарів, і всі складні когнітивні функції, якими займається кора, залежать від того, чи правильно нейрони розташовані в цих шарах. Якщо клітина знаходиться не на своєму місці, стала задом наперед або якось по-іншому орієнтована по відношенню до нижчим і вищележащим сусідам, кора почне працювати зі збоями. Її структура формується ще під час внутрішньоутробного розвитку, коли мозок активно зростає: нові нейрони, що утворилися від стовбурових клітин, мігрують на своє постійне місце роботи, формуючи шар за шаром.


Співробітники клініки «Шаріте» і Нижегородського державного університету ім. Лобачевського описують в Science Advances деталі того, як це відбувається. В експериментах з мишами дослідники показали, що для того, щоб кора сформувалася правильно, нейрони повинні почати свою подорож в строго певний час. І коли вони доповзають до місця призначення, вони ще переорієнтуються так, щоб їхні відростки-дендрити тягнулися в потрібному напрямку.

Щоб почати рухатися, молоді клітини повинні відлипнути від свого оточення. На поверхні клітин є білок нейропілін-1, який заякориває їх у міжклітинному матриксі. Коли клітині час мігрувати, в ній запускається синтез регуляторного білка Zeb2, який пригнічує синтез нейропіліна-1. Молекулярних якорів на клітці стає менше, і вона може відправитися в подорож.

Потім, коли нейрон добирається до місця, як було сказано вище, він повинен правильно розвернутися. Тут теж спрацьовує Zeb2, але тепер він діє через інший білок - кадгерин-6, який управляє орієнтацією клітин один відносно одного. Тобто Zeb2 займається послідовно двома сигнальними шляхами: від одного ланцюжка сигналів залежить міграція нейронів, від іншого - їх взаємне розташування в дозріваючій корі.

Відомо, що мутації в гені білка Zeb2 призводять до синдрому Моуат-Вільсона, коли і мозок, і деякі периферичні нерви формуються з відхиленнями. Також відомо, що деяким психоневрологічні розлади, на зразок аутизму і шизофренії, часом супроводжують схожі аномалії в нейронній архітектурі. Якщо знати, як саме працює Zeb2 і ті молекулярні сигнальні ланцюжки, які він контролює, то, ймовірно, можна зробити якісь кроки ще під час розвитку плоду, щоб допомогти корі мозку дозріти правильно, незважаючи на мутації.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND