Исследователи из Тель-Авивского университета открыли новый биологический механизм, который усиливает выработку миелина — вещества, необходимого для правильной работы мозга и нервной связи.

«Наши результаты могут послужить основой для разработки инновационных методов лечения тяжелых неврологических заболеваний, связанных с повреждением миелина, включая рассеянный склероз , болезнь Альцгеймера и некоторые синдромы нарушения нейроразвития», — отмечают исследователи.

Исследование проводилось в лаборатории профессора Боаза Барака из Школы нейронаук Сагол и Школы психологических наук Тель-Авивского университета под руководством доктора Гилада Леви. Лаборатория сотрудничала с исследователями из Еврейского университета в Иерусалиме, Института Вейцмана, Тель-Авивского университета и Института Макса Планка (Германия).

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Освобождение «биологических тормозов» мозга

Профессор Барак объясняет: «Повреждение миелина связано с различными нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз (аутоиммунное заболевание, при котором организм сам атакует миелин), а также с нейроразвивающими синдромами, такими как синдром Вильямса и расстройства аутистического спектра» .

В этом исследовании мы сосредоточились на клетках, продуцирующих миелин как в центральной, так и в периферической нервной системе. В частности, в этих клетках мы исследовали роль белка Tfii-i, известного своей способностью увеличивать или уменьшать экспрессию многих генов, критически важных для функционирования клеток.

«Хотя Tfii-i уже давно связывают с аномальным развитием мозга и синдромами нейроразвития, его роль в выработке миелина до сих пор не изучалась».

Команда профессора Барака обнаружила, что Tfii-i действует как «биологический тормоз», подавляя выработку миелина в соответствующих клетках. Основываясь на этом открытии, исследователи предположили, что снижение активности Tfii-i в миелинизирующих клетках может увеличить выработку миелина.

Проверка гипотезы

Чтобы проверить это, группа использовала передовые методы генной инженерии на мышах: экспрессия Tfii-i была выборочно устранена только в клетках, продуцирующих миелин, оставаясь неизменной во всех остальных клетках.

Эти генетически модифицированные мыши сравнивались с нормальными мышами по широкому спектру показателей, включая уровни миелиновых белков, структуру и толщину миелиновой оболочки, окружающей аксоны, скорость проведения нервного сигнала и даже двигательные и поведенческие характеристики.

Доктор Гилад Леви объясняет: «Мы обнаружили, что в отсутствие Tfii-i клетки, продуцирующие миелин, вырабатывали больше миелиновых белков. Это привело к образованию аномально толстой миелиновой оболочки, что увеличило скорость проведения электрических сигналов по аксонам нейронов. Эти улучшения привели к значительному улучшению двигательных способностей мышей, включая лучшую координацию и подвижность, а также к другим поведенческим улучшениям».

Профессор Барак заключает: «В этом исследовании мы впервые продемонстрировали, что можно «отпустить тормоза» в выработке миелина в мозге и периферической нервной системе, регулируя экспрессию Tfii-i».

Это исследование — одно из немногих, в котором выявлен механизм повышения уровня миелина в головном мозге. Его результаты могут способствовать разработке будущих методов лечения, подавляющих активность Tfii-i в клетках, продуцирующих миелин, для восстановления миелина при широком спектре дегенеративных заболеваний и заболеваний развития, сопровождающихся нарушением миелина , включая болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз, синдром Уильямса и расстройства аутистического спектра.

«Мы считаем, что этот принципиально новый подход обладает огромным терапевтическим потенциалом».