Ny kunskap kring nybildning av nervceller i hjärnan
Nybildningen av nervceller i hjärnan påverkar förmågan att lära nytt, samtidigt som tidigare minnen kan gå förlorade. I en studie publicerad i tidskriften Cerebral Cortex presenteras nya upptäckter om hur ett visst protein, nestin, är med och styr de här processerna i hjärnan på vuxna möss.
– Vi har visat hur proteinet nestin reglerar kommunikationen med stamcellerna, som i sin tur styr nybildningen av nervceller. Det är viktigt att förstå hur det fungerar för att på sikt kunna stimulera hjärnans funktioner, exempelvis för ett bättre resultat av rehabilitering och bättre funktionsåterkomst efter en stroke, säger Ulrika Wilhelmsson, forskare och förstaförfattare till artikeln.
Att nybildning av nervceller i hjärnans hippocampus är kopplat till mer effektiv inlärning är väl känt. Likaså kopplingen mellan god inlärningsförmåga och att tidigare förvärvade minnen faller bort. Processen är som starkast under uppväxten men sker också i den vuxna hjärnan.
I hippocampus finns proteinet nestin både i de neurala stamcellerna och i en del av astrocyterna, celler i hjärnan som reglerar många av nervcellernas funktioner. I de studier på vuxna möss som gjorts av forskargruppen på Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet visade det sig att proteinet nestin stod för en avgörande påverkan av de signaler som astrocyter skickar till neurala stamceller om att bilda nya nervceller.
Oväntad reglering
Med hjälp av genetisk modifierade möss kunde forskarna visa på den viktiga rollen för nestin i astrocyter för att hämma nybildningen av nervceller från stamcellerna i hippocampus. En indirekt och oväntad reglering, eftersom nestin också finns i stamcellerna. Men våra resultat visar klart att avsaknad av nestin i själva stamcellerna inte påverkar nybildningen av nervceller, konstaterar professor Milos Pekny, som leder forskargruppen.
De vuxna mössen som saknade nestin visade både ökat antal nybildade nervceller i hippocampus och ett försämrat långtidsminne.
Nestin tillhör gruppen proteiner som bildar så kallade nanofilament eller intermediära filament, en del av cellens skelett. Dessa proteiner fungerar även som cellens kriscentral vid olika påfrestningar, som sker till exempel när celler utsätts för syrebrist eller andra sjukliga förändringar i deras omgivning. Därmed blir de också intressanta måltavlor för utveckling av nya medicinska behandlingar av många sjukdomar i hjärnan och ryggmärgen.
Bättre behandlingssvar
Studien, som gjorts i samarbete med forskargrupper i Finland, Kanada och Slovenien, ringar in nestinets roll i astrocyterna, cellerna som allt mer kan betraktas som ”hjärnans egen hjärna”, både i den friska och den sjuka hjärnan.
– Vi arbetar utefter hypotesen att modulering av nivåerna av nestin samt GFAP och vimentin från samma grupp av proteiner i astrocyter kan vara ett tillvägagångssätt att förbättra hjärnans plasticitet och behandlingssvar vid stroke, neurotrauma eller neurodegenerativa sjukdomar, säger Milos Pekny.
Titel: Nestin Regulates Neurogenesis in Mice through Notch Signaling from Astrocytes to Neural Stem Cells
Bild: Överst astrocyter i rött och grönt. De relativt små områden där enskilda astrocyters domäner överlappar varandra är gula. En enda astrocyt kan nå miljontals nervcellskopplingar i människans hjärna. Astrocyter framträder alltmer som måltavla för nya behandlingsstrategier vid stroke, neurotrauma eller neurodegenerativa sjukdomar. Bilden är från en tidigare studie av Milos Pekny och Marcela Pekna i Physiological Reviews.