Zvětšit obrázek

Horná časť obrázku: Počas života dospelé neuronálne kmeňové bunky vytvárajú nové neuróny (označené bielou farbou) v takzvanom ozubenom závite (gyrus dentatus) v centrálnej časti hipokampu. Hrá dôležitú rolu pri učení a uchovaní informácii v pamäti.
Spodná časť obrázku: Zvýšenie prejavu (expresie) určitého génu zmení osud primárnej neuronálnej kmeňovej bunky, ktorá sa namiesto na neurón diferencuje na gliovú podpornú bunku (označená zelenou farbou).Kredit: Dr. Sebastian Jessberger, Swiss Federal Institute of Technology in Zurich

Zvětšit obrázek

Cicavčí astrocyt – foto (jadro bunky je modré) a zjednodušené znázornenie .
Astrocyty, alebo astroglie predstavujú jeden z typov neuroglií v mozgu a mieche. Sú to hviezdicovito rozvetvené podporné bunky s dlhými výbežkami spájajúcimi krvné kapiláry a neuróny. Tým zabezpečujú viacero funkcií – tvoria akési oporné lešenie, ktoré udržuje neuróny na mieste, zároveň ich vyživujú a ak odumrú, dokážu „stráviť“ ich časti.   
Kredit: Foto:Drs Edward Nyatia and Dirk Lang , Nákres: Nature

Objav, ktorý 29 júna 2008 uverejnilo internetové vydanie Nature Neuroscience (Advance online publication) nielen potvrdzuje univerzálnosť neuronálnych kmeňových buniek, ale vytvára nový priestor pre možnú liečbu neurologických chorôb – napríklad sklerózy multiplex, mozgových príhod a epilepsie, ktoré ničia neuróny a zhoršujú funkčnosť podporných gliových buniek.

Počas celého života sú dospelé neuronálne kmeňové bunky schopné vytvárať nové mozgové bunky – neuróny – v dvoch malých oblastiach mozgu cicavcov: 1) v takzvanej čuchovej guli (bulbus olfactorius), ktorá sprostredkúva čuchové vnemy a 2) v takzvanom ozubenom závite (gyrus dentatus) v centrálnej časti hipokampu, ktorý je zapojený do tvorby pamäte a učenia sa.
(Slovensko-anglicko-latinská terminológia).

Pri delení kmeňových buniek sa dcérske bunky musia “rozhodnúť” medzi niekoľkými možnosťami – zostať kmeňovou bunkou, zmeniť sa na nervovú bunku – neurón, alebo sa stať súčasťou podpornej neuronálnej siete, ktorú tvoria astrocyty a oligodendrocyty.
Diferenciáciu  dospelých neuronálnych kmeňových buniek, špeciálne namnožených v Petriho miske (in vitro), je možné „postrčiť“ k tvorbe rôznych typov mozgových buniek. No o kmeňových bunkách v prirodzenom prostredí živého mozgu vládlo doposiaľ  presvedčenie, že ich poslaním je vytvárať neuróny.

 „Kým sme pestovali kmeňové bunky v laboratóriu, pridávali sme množstvo rastových faktorov, nevyhnutných pre ich vývoj v umelých podmienkach, ktoré nám nemohli veľa prezradiť o prirodzenej „in vivo“ situácii“, vysvetľuje prvý autor publikácie Sebastian Jessberger z Ústavu bunkovej biológie na Švajčiarskom federálnom Technologickom ústave v Zürichu.  „Preto sme nevedeli veľa o skutočnej tvárnosti týchto kmeňových buniek v prostredí dospelého mozgu.“

Zvětšit obrázek

Oligodendrocyty, alebo oligodendroglie, ktoré predstavujú špecializované bunky v centrálnom nervovom systéme, ktoré sa tesne ovíjajú okolo axónov – dlhých tenkých výbežkov neurónov. Vytvárajú tak okolo nich tukovú (presnejšie fosfolipidovú), izolačnú vrstvu, známu pod menom myelín, ktorá urýchľuje elektrický signál putujúci pozdĺž axónu.

Kredit: Neurophilosophy 

Aby vedci otestovali schopnosť kmeňovej bunky zmeniť svoju predurčenú dráhu vývoja aj v reálnom prostredí živého mozgu, Jessberger využil retrovírusy na genetickú manipuláciu neuronálnych kmeňových buniek a ich dcérskych následníčok v ozubenom závite (gyrus dentatus) mozgu laboratórnej myši. Bežne sa väčšina novovzniknutých kmeňových buniek diferencuje na neuróny. Ak sa však pomocou retrovírusov do nich dodá určitý špecifický gén (ASCL1) čím sa zvýši tvorba proteínu, ktorý kóduje, tento vývoj sa presmeruje na vznik oligodendrocytov. (Gén ASCL1 je spoluzodpovedný za tvorbu oligodenrocytov a špeciálnych tlmiacich neurónov). 

Sebastian Jessberger z Ústavu bunkovej biológie na Švajčiarskom federálnom Technologickom ústave v Zürichu. Je prvým autorom článku.

“Celkom nás prekvapilo, že kmeňové bunky si aj v dospelom mozgu uchovávajú svoju plasticitu a že postačuje jediný gén na ich preprogramovanie“, tvrdí Jessberger, ktorý v tom vidí nádej na liečenie napríklad sklerózy multiplex (roztrúsenej sklerózy).
Imunitný systém pacientov s touto chorobou totiž napáda práve oligodendrocyty, čo spôsobuje stenčenie a oslabenie myelínových obalov axónov a negatívne vplýva na schopnosť neurónu viesť elektrický signál. Možnosť presmerovať kmeňové bunky na tvorbu nových oligodendrocytov teda môže výrazne zmierniť príznaky tohto neliečiteľného ochorenia.

 
 



























Tlačenica v našej lebke: 1.Gyrus rectus  2.Bulbus olfactorius  3.Gyrus frontalis medialis  4.Gyrus cinguli 5.Sulcus cinguli  6.Sulcus corporis callosi  7.Area subcallosa  8.Gyrus paraterminalis  9.Lobulus paracentralis  10.Sulcus centralis 11.Praecuneus 12.Sulcus parietooccipitalis  13.Cuneus 14.Sulcus calcarinus  15.Gyrus lingualis  16.Gyrus occipitotemporalis med. 17.Gyrus parahippocampalis  18.Sulcus hippocampi  19.Uncus  20.Gyrus fasciolaris 21.Gyrus dentatus  22.Sulcus collateralis 23.Sulcus rhinalis  24.Incisura praeoccipitalis  25.Genu corporis callosi  26.Truncus corporis callosi  27. Splenium corporis callosi.

Zdroj: Ústav Jonasa Salka