Новое исследование, проведенное Калифорнийским университетом в Ирвайне, показывает, как механические силы и механика тканей влияют на морфологию развивающегося мозга, и устанавливает прямую связь в нервных стволовых клетках между Piezo1, механически активируемым ионным каналом, и уровнями внутриклеточного холестерина во время нервных процессов. разработка.

Исследование под названием « Piezo1 регулирует биосинтез холестерина, чтобы влиять на судьбу нервных стволовых клеток во время развития мозга», было опубликовано сегодня в Журнале общей физиологии. Результаты исследования демонстрируют роль Piezo1 в процессе развития нервной системы, который модулирует количество, качество и организацию клеток, влияя на метаболизм клеточного холестерина.

Наше удивительное открытие, связывающее Piezo1 и холестерин, также мотивирует исследования Piezo1 при нейродегенеративных заболеваниях, связанных с гомеостазом холестерина, таких как болезнь Альцгеймера. Контролируя активность Piezo1 с помощью терапевтических средств, мы сможем разработать новые методы лечения некоторых из этих заболеваний».

Медха Патхак, доктор философии, доцент кафедры физиологии и биофизики Медицинской школы UCI

Нервное развитие — это многоэтапный процесс, который включает в себя организацию многих сложных событий для создания головного и спинного мозга. По мере развития мозга клетки размножаются и организуются в структуры и соединяются с другими клетками. Эти процессы создают механические силы, которые в дальнейшем формируют структуру мозга, но то, как клетки обнаруживают эти механические сигналы, до конца не изучено.

Gaia Herbs, Ресвератрол 150, 50 веганские фито-капсулы с жидкостью

«Ранее мы обнаружили, что каналы Piezo1 активируются в ответ как на внешнее, так и на генерируемое клетками механическое воздействие в нервных стволовых/прогениторных клетках, полученных из головного мозга человека, и теперь мы показываем в нашем текущем исследовании, что Piezo1 важен для правильного развития мозга. «, сказал Джеймисон Норс, доктор философии, помощник научного сотрудника отдела физиологии и биофизики и первый автор исследования. «В ходе нашего исследования мы обнаружили новую связь между Piezo1 и биосинтезом холестерина, что открывает новые направления в исследованиях того, как механические силы влияют на метаболизм липидов в мозге».

Предыдущие исследования установили роль пьезо-семейства механически активируемых ионных каналов в механотрансдукции во многих физиологических системах, включая развитие сосудов, гомеостаз сердечно-сосудистой системы, развитие лимфатической системы, регуляцию объема эритроцитов, реакцию барорецепторов в нейронах, механику хряща, формирование кости. поляризационные реакции макрофагов, миграция кератиноцитов при заживлении ран и судьба нервных стволовых клеток. В 2021 году доктор Ардем Патапутян из Исследовательского института Скриппса в Сан-Диего был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за новаторское открытие пьезоканалов.

«Неправильное развитие мозга может вызвать пожизненные пороки развития и функциональные дефекты», — сказал Патхак. «И хотя мы до сих пор не понимаем причины многих дефектов развития мозга, наша работа предлагает новые подходы к пониманию того, как могут возникать дефекты мозга».

Патхак и ее исследовательская группа продолжают изучать Piezo1 и его влияние на метаболизм холестерина в раннем развитии человеческого мозга и при нейродегенеративных заболеваниях у взрослых.

Эта работа финансировалась Национальным институтом здравоохранения.