Producția de celule nervoase în creierul adult este controlată de proteina YME1L

Feb 23, 2022 | Cercetare, Stiri

Cercetătorii au descoperit că proteina YME1L reglează producția de noi celule nervoase și menținerea celulelor stem neuronale în creierul adult. Acest lucru reprezintă un potențial mare pentru tratamentele regenerative pentru leziuni cerebrale și alte boli.

Prin investigarea modificărilor profilului metabolic al celulelor stem neuronale, o echipă de cercetare condusă de profesorul dr. Matteo Bergami de la Clusterul de excelență CECAD de la Universitatea din Köln a descoperit că proteina YME1L este esențială în coordonarea trecerii dintre proliferarea celulară (diviziunea celulară) și starea de repaus. Proteina YME1L este responsabilă pentru echilibrarea conversiei celulelor stem neuronale ale creierului, care sunt limitate ca număr și nu pot fi produse din nou, în neuroni. Defectele de funcționare a acestei proteine pot duce la o conversie prematură a celulelor stem neuronale în celule specializate și pot afecta regenerarea neuronală pe termen lung.

Celulele stem neuronale sunt menținute doar în câteva regiuni ale creierului mamiferelor adulte, unde susțin producția de noi neuroni de-a lungul vieții. Înțelegerea modului în care activitatea celulelor stem neuronale este reglementată și menținută în aceste regiuni are implicații critice pentru abordările regenerative în urma traumei și bolilor cerebrale. De asemenea, mutațiile proteinei YME1L au fost legate de tulburări ale creierului și dizabilități intelectuale la pacienții umani.

YME1L este o protează (o enzimă care scindează alte proteine) localizată în mitocondrii, centralele celulelor. Ca și în cazul altor proteaze mitocondriale, YME1L joacă un rol important în controlul calității proteinelor din mitocondrii. Analizând nivelul acelor proteine cunoscute a fi vizate de YME1L, oamenii de știință au descoperit că activitatea enzimatică a YME1L reflectă cu precizie diferite stări metabolice în celulele stem neuronale. Activitatea YME1L mai mare marchează o stare de repaus (latent), în timp ce activitatea YME1L mai mică se potrivește cu o stare de proliferare.

Acest echilibru în activitatea proteinei YME1L este necesar pentru a menține proprietățile stemness ale celulelor stem neuronale, deoarece deficiențele funcției YME1L forțează celulele să părăsească statutul lor de celule stem și să se specializeze prematur în diferite tipuri de celule nervoase, ceea ce duce la pierderea globală a celulelor stem din țesutul cerebral. În cele din urmă, această pierdere de celule stem are un impact major asupra capacității neurogene pe termen lung a creierului deoarece nu mai pot fi produși noi neuroni.

„Rezultatele noastre arată că activitatea unei singure proteaze mitocondriale poate afecta semnificativ soarta celulelor stem neuronale și rata de producție de celule nervoase noi. Aceste descoperiri nu numai că dezvăluie un nou nivel de reglementare în biologia celulelor stem neuronale, dar pot avea și implicații importante pentru pacienții care poartă o mutație a proteinei YME1L.”

Dr. Matteo Bergami

 

Sursă material https://www.sciencedaily.com.