پاکسازی تجمعات پروتئینی در سلول های بنیادی عصبی پیر، فعالیت آن ها را افزایش می دهد!

سلول های بنیادی عصبی جوان و در حال استراحت در مغز موش ها، کلامپ ها (تجمعات بزرگ پروتئینی) در بخش های خاص سلولی موسوم به لیزوزوم ها ذخیره می کنند.

از آنجایی که با پیر شدن سلول ها، توانایی آنها در دفع تجمعات پروتئینی کاهش می یابد، احیای توانایی لیزوزوم ها برای عملکرد طبیعی موجب فعال شدن مجدد سلول ها و جوان سازی آنها می شود.

محققین دانشگاه استنفورد به بررسی تفاوت های احتمالی بین پروفایل بیان ژنی سلول های بنیادی عصبی در حال استراحت و آن هایی که در پاسخ به یک سیگنال خارجی فعال شده بودند، پرداختند. هم چنین آن ها به بررسی این امر پرداختند که سلول ها همگام با پیر شدن چگونه تغییر می کنند.

 دکتر لیمن و همکارانش چندین جمعیت سلولی را برای مطالعه مغز موش های پیر و جوان جداسازی کردند که شامل سلول های بنیادی عصبی در حال استراحت، سلول های بنیادی عصبی فعال شدن و پیش سازهای سلولی عصبی بود که از سلول های بنیادی فعال شده بوجود می آیند.

آن ها مشاهده کردند که سلول های بنیادی در حال استراحت، بسیاری از ژن های مربوط به لیزوزوم را بیان می کنند و این در حالی است که سلول های بنیادی فعال شده ژن های مربوط به کمپلکس پروتئینی دخیل در تخریب پروتئین موسوم به پروتئازوم را بیان می کند. کنترل شدید تولید و دفع به سلول ها اجازه می دهد که پروتئین های لازم برای عملکردهای سلولی را حفظ کنند. زمانی که لیمن، سلول های بنیادی عصبی در حال استراحت و فعال شده را با یک رنگ که به تجمعات پروتئینی متصل می شود، رنگ آمیزی کردند، از این که سلول های بنیادی عصبی در حال استراحت رنگ روشن تری داشتند(برخلاف این که نرخ پروتئین سازی پایین تری دارند)، شگفت زده شدند.

هم چنین آن ها دریافتند که سلول های بنیادی عصبی در حال استراحت و جوان، تجمعات پروتئینی را در لیزوزوم های بزرگ شان در مقایسه با سلول های بنیادی فعال، با سرعت آهسته تری جمع آوری می کنند. با توجه به آن چه گفته شد، به نظر می رسد که تفاوت بین سلول های بنیادی در حال استراحت و فعال شده در بین ژن های دخیل در کنترل کیفی پروتئین باشد.

طبق یافته لیکن و همکارانش، در سلول های بنیادی در حال استراحت پیر، بیان ژن های مربوط به لیزوزوم ها به مراتب کمتر است که منجر به شروع تجمع سطوح بالاتری از پروتئین ها در آن ها می شود. گام بعدی شناسایی نوع پروتئین هایی است که در تشکیل این تجمعات پاتولوژیک دخالت دارند.