Ekstracellulære vesikler undersøgelse skitserer nye strategier til at bekæmpe neurodegenerative sygdomme

En ny undersøgelse fra University of Barcelona kan drive udformningen af ​​fremtidige strategier til at regenerere beskadigede hjerneområder i neurodegenerative sygdomme. Undersøgelsen understreger rollen af ​​neuron-afledte ekstracellulære vesikler i de processer, der modulerer synaptisk plasticitet og neuronale signalveje. Derudover skitserer resultaterne et nyt scenarie for brug af disse ekstracellulære vesikler afledt af sunde neuroner - i stand til at transportere molekyler mellem celler - i behandlinger mod neurodegenerative sygdomme.

Undersøgelsen, offentliggjort i Journal of Extracellular Vesicles , hvis første forfatter er prædoc-studerende Julia Solana-Balaguer, blev ledet af professor Cristina Malagelada, fra Fakultetet for Medicin og Sundhedsvidenskab og Institut for Neurovidenskab (UBneuro) ved Universitetet i Barcelona.

Andre førende forskere fra UBneuro, Det Fysiske Fakultet og Institute of Complex Systems (UBICS) ved UB, August Pi i Sunyer Biomedical Research Institute (IDIBAPS) og områderne af Center for Biomedical Research Network on Neurodegenerative Diseases (CIBERNED) og blandt andre Epidemiology and Public Health (CIBERESP) har også deltaget i undersøgelsen.

Neuron-til-neuron-kommunikation

Neuroner er i stand til at danne vesikler, der transporterer molekyler – proteiner, lipider, RNA osv. – til ydersiden og regulerer kommunikationen mellem nerveceller. Disse er ekstracellulære vesikler, og selv i dag er der stadig mange ubekendte om den rolle, de spiller i kommunikationen mellem neuroner i nervesystemet.

Den nye undersøgelse, udført med in vitro neuronale kulturer fra dyremodeller, afslører, at disse vesikler er i stand til at transportere proteiner – for eksempel PSD-95 og VGLUT-1 – og andre determinanter for kommunikationsprocesser mellem neuroner.

"Selvom ekstracellulære vesikler er blevet foreslået som regulatorer af intercellulær kommunikation i hjernen, viser de fleste undersøgelser dette i modeller, der er langt fra en fysiologisk tilstand, og i vesikler, hvis oprindelse er ukendt. I denne undersøgelse påviser vi det i en fysiologisk model uden patologier. , neuron-specifikke ekstracellulære vesikler regulerer neuron-til-neuron kommunikation og fremmer synaptisk plasticitet," siger Cristina Malagelada, professor ved UB Institut for Biomedicin og forsker ved CIBERNED.

Nye strategier til at bekæmpe neurodegeneration

Inden for rammerne af undersøgelsen har holdet anvendt komplementære teknikker til at isolere de ekstracellulære vesikler frigivet af neuroner, såsom sekventiel ultracentrifugering eller størrelsesudelukkelseskromatografi. Derudover er der blevet brugt teknikker til at karakterisere dem, såsom nanopartikelsporingsanalyse og transmissionselektronmikroskopi. Disse vesikler er også blevet brugt til at udføre behandlinger på sunde neuroner og neuroner uden næringsstoffer.

"Når neuron-neuron kommunikation er forstået i en ikke-patologisk tilstand, ønsker vi at behandle dette spørgsmål i sammenhæng med neurodegeneration. Derfor er det afgørende at kunne karakterisere de vesikler, der frigives af neuroner i neurodegenerative sygdomme for at forstå progression af disse patologier Derudover ønsker vi at undersøge, om vi i en patologisk model kan vende et mere neurodegenerativt træk med behandlingen af ​​ekstracellulære vesikler afledt af sunde neuroner," konkluderer forskeren.

Flere oplysninger: Julia Solana-Balaguer et al, Neuron-afledte ekstracellulære vesikler indeholder synaptiske proteiner, fremmer rygsøjledannelse, aktiverer TrkB-medieret signalering og bevarer neuronal kompleksitet, Journal of Extracellular Vesicles (2023). DOI:10.1002/jev2.12355

Leveret af University of Barcelona