Недавнее исследование, проведенное в Висконсинском университете и опубликованное в журнале Cell Stem Cell, показало, что виментин (белок внутриклеточных транспортных сетей – филаментов) способствует образованию новых нейронов.
Одна из общих черт нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Альцгеймера) – появление бляшек патологических форм белков в пораженных регионах мозга, причем, как в межклеточном, так и во внутриклеточном пространствах. Авторы нынешней работы выяснили: белок виментин помогает нервным стволовым клеткам избавляться от конгломератов слипшихся белков, тем самым способствуя сохранению их функции давать начало новым нейронам. Долгосрочной же целью ученых стала возможность подтолкнуть нервные стволовые клетки к регенерации тканей тогда, когда это особенно необходимо – к примеру, при травмах головного мозга.
На мышиной модели ученым удалось выяснить, что белок виментин представляет собой основной компонент системы, ответственной за управление внутренними процессами нервных стволовых клеток. Они обнаружили, что этот белок активирует сборку протеосом – многоферментных комплексов, которые разрушают дефектные или ненужные белки.
С годами в нервных стволовых клетках накапливаются патологические белковые агрегаты, которые необходимо удалять из клеток для их нормального функционирования. У мышей с нарушенным синтезом виментина из нервных стволовых клеток дефектные белки выводились хуже, а клетки медленнее восстанавливались после воздействия токсических веществ. У таких особей в молодом возрасте способность образовывать новые нейроны из нервных стволовых клеток снижалась. Эти наблюдения позволили предположить, что виментин важен для поддержания нервных стволовых клеток «в тонусе» во время старения.
«Мы описали механизм, который работает в нервных стволовых клетках для быстрой и качественной очистки от дефектных белков, чтобы затем эффективно включаться в цикл нейрогенеза», — подчеркивают авторы.
Исследователи маркировали поврежденные белки, затем концентрировали их в определенной части клетки, далее перемещали «переваривающие» вещества в те участки клеток, где концентрировались дефектные белки. Для изучения того, как работает виментин, его помечали флюоресцентным маркером. Ученые заметили, что клетки без виментина накапливают поврежденные белки вместо того, чтобы от них избавляться, тем самым препятствуя процессу нейрогенеза.
По словам авторов, эта работа может стать фундаментом для того, чтобы продолжить изучение роли виментина в других патофизиологических процессах – например, возникновении злокачественных опухолей.
Текст: Зарина Суфьянова