Ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για την ταξινόμηση των τύπων κυττάρων στον εγκέφαλο

Νευρώνες

Παρά τη σημασία του, οι επιστήμονες ακόμα να κατανοήσουν πλήρως όλους του διαφορετικούς τύπους νευρικών κυττάρων που απαρτίζουν τον εγκέφαλο. Μια ομάδα ερευνητών όμως του Baylor College of Medicine, του Ινστιτούτου Καρολίνσκα και του πανεπιστημίου Tübingen, έχουν αναπτύξει μια νέα τεχνική που επιτρέπει για πρώτη φορά την σύνδεση των ανατομικών και λειτουργικών ιδιοτήτων μεμονωμένων νευρώνων με τα προφίλ της γονιδιακής τους έκφρασης. Τα ευρήματα τους τα οποία δημοσιεύθηκαν στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Biotechnology, μπορούν να παρέχουν ζωτικής σημασίας ενδείξεις για την κατανόηση των νευροψυχιατρικών διαταραχών όπως ο αυτισμός και η σχιζοφρένεια.

Για χρόνια οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν μια τεχνική γνωστή ως whole-cell patch-clamp recording, για τη μέτρηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας των νευρώνων, συμπεριλαμβανομένου του μοναδικού τους προφίλ ενεργοποίησης και την συνδεσιμότητά τους με άλλους νευρώνες και στην συνέχεια να συσχετίσουν αυτές τις φυσιολογικές ιδιότητες με τη μορφολογία του κυττάρου.

Ωστόσο, μεμονωμένοι νευρώνες διαφέρουν επίσης σε γενετικό επίπεδο. Ενώ όλα τα κύτταρα εντός ενός οργανισμού έχουν το ίδιο γενετικό «σχέδιο» του DNA, κάθε μεμονωμένο κύτταρο χρησιμοποιεί μόνο ένα υποσύνολο των διαθέσιμων γονιδίων, τα οποία «εκφράζονται» υπό τη μορφή του mRNA και τελικά με πρωτεΐνες. Μέχρι τώρα, οι τεχνικές για τη μελέτη της γενετικής μεταβλητότητας στο επίπεδο ενός κυττάρου ήταν αδύνατο να συνδυαστούν με την τεχνική whole-cell patch-clamp recording, καθιστώντας δύσκολο για τους νευροεπιστήμονες να συσχετίσουν άμεσα τη κυτταρική φυσιολογία με τα προφίλ γονιδιακής έκφαρσης.

Τώρα μια διεπιστημονική ομάδα ανέπτυξε μια νέα μέθοδο που ονομάζεται «patch-seq», που συνδυάζει την τεχνική patch-clamp recording με τον προσδιορισμό της αλληλουχίας RNA ενός κυττάρου για να μελετήσουν την μορφολογία, φυσιολογία και προφίλ γονιδιακής μεμονωμένων νευρώνων. Η μελέτη τους επικεντρώθηκε στον εξωτερικό, πολύ λεπτό στρώμα του νεοφλοιού, το οποίο είναι γνωστό ότι περιέχει δυο μορφολογικά διακριτούς τύπους νευρώνων.

Είναι ενδιαφέρον επίσης ότι η μελέτη διαπίστωσε ότι τέσσερα γονίδια που σχετίζονται με τον αυτισμό και τη σχιζοφρένεια εκφράστηκαν από τους νευρώνες ενός συγκεκριμένου τύπου κυττάρων. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η τεχνική τους μπορεί να επιτρέψει μια συστηματική ταυτοποίηση των συγκεκριμένων τύπων κυττάρων του εγκεφάλου που μπορεί να απορρυθμιστούν σε μια  νευροψυχιατρική ασθένεια. Αυτό μπορεί να ανοίξει το δρόμο προς τα εμπρός για την ανάπτυξη θεραπευτικών παρεμβάσεων για συγκεκριμένους τύπους κυττάρων.

Παραπομπές

Η μελέτη – Electrophysiological, transcriptomic and morphologic profiling of single neurons using Patch-seq

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *