Czy w dorosłym mózgu mogą tworzyć się nowe komórki nerwowe? To pytanie od lat budzi emocje w świecie neurologii i neurobiologii. Najnowsze badanie zespołu z Karolinska Institutet, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Science, dostarcza jednoznacznych dowodów na to, że proces neurogenezy w hipokampie zachodzi nawet u osób w późnym wieku dorosłym. To przełomowe odkrycie nie tylko zmienia nasze rozumienie funkcjonowania ludzkiego mózgu, lecz także może otworzyć drogę do nowych metod terapeutycznych w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Czy i jak długo w dorosłym mózgu zachodzi neurogeneza – i dlaczego hipokamp nie przestaje pracować nawet po 70. roku życia.
- Jakie metody naukowe pozwoliły wykryć nowe neurony – w tym sekwencjonowanie RNA i techniki lokalizacji genów.
- Dlaczego zakręt zębaty jest kluczowy dla pamięci i plastyczności mózgu – i co tam odkryto.
- Jak odkrycia zespołu Karolinska Institutet mogą wpłynąć na leczenie chorób neurodegeneracyjnych.
Neurogeneza w hipokampie: ośrodek pamięci działa przez całe życie
Hipokamp to struktura mózgu kluczowa dla uczenia się, zapamiętywania i regulacji emocji. Choć od dekad podejrzewano, że neurogeneza – czyli powstawanie nowych neuronów – może zachodzić w tym rejonie także u dorosłych, brakowało jednoznacznych dowodów na istnienie aktywnych komórek progenitorowych.
Jak wyjaśnia prof. Jonas Frisén z Karolinska Institutet:
Udało nam się teraz zidentyfikować te komórki pierwotne, co potwierdza, że w hipokampie dorosłego mózgu trwa proces formowania się neuronów.
Od niemowlęcia do seniora: analiza mózgów osób w wieku 0–78 lat
W badaniu analizowano próbki tkanki hipokampa pobrane od osób w wieku od urodzenia do 78. roku życia, pochodzące z międzynarodowych biobanków. Wykorzystano zaawansowane metody, takie jak:
- sekwencjonowanie pojedynczego jądra RNA – pozwalające na analizę aktywności genów w pojedynczych komórkach,
- cytometria przepływowa – badanie właściwości fizycznych komórek,
- techniki lokalizacyjne RNAscope i Xenium – umożliwiające precyzyjne określenie, gdzie w tkance aktywowane są określone geny.
Połączenie tych metod z algorytmami uczenia maszynowego umożliwiło identyfikację komórek na różnych etapach rozwoju – od komórek macierzystych po niedojrzałe neurony.
Zakręt zębaty: miejsce powstawania nowych neuronów
Zidentyfikowane komórki progenitorowe oraz niedojrzałe neurony były skoncentrowane w specyficznym rejonie hipokampa zwanym zakrętem zębatym (gyrus dentatus). Ten obszar odgrywa kluczową rolę w tworzeniu pamięci i elastyczności poznawczej.
Choć podobne komórki obserwowano wcześniej u myszy, świń i małp, nowością w badaniu było wykazanie ich obecności także u ludzi oraz określenie, że ich aktywność i profil genetyczny mogą różnić się osobniczo. U niektórych dorosłych obserwowano dużą liczbę komórek progenitorowych, podczas gdy u innych niemal ich nie było.
Nowe możliwości dla medycyny regeneracyjnej
Odkrycie to ma potencjalne zastosowanie kliniczne. Neurogeneza może być kluczowym mechanizmem kompensacyjnym w chorobach takich jak choroba Alzheimera, depresja czy inne schorzenia neurodegeneracyjne. Możliwość stymulowania powstawania nowych neuronów otwiera nowe kierunki dla terapii biologicznych i farmakologicznych.
Jak podkreśla prof. Frisén:
Nasze badania mogą mieć również znaczenie dla rozwoju regeneracyjnych metod leczenia, które stymulują neurogenezę w zaburzeniach neurodegeneracyjnych i psychiatrycznych.
Interdyscyplinarna współpraca i międzynarodowe finansowanie
Badanie było efektem współpracy zespołu Jonasa Friséna z naukowcami z Karolinska Institutet, Chalmers University of Technology oraz ekspertami z różnych dziedzin, takich jak biologia molekularna, bioinformatyka i neurobiologia. Projekt został sfinansowany przez prestiżowe instytucje, m.in.:
- Swedish Research Council,
- European Research Council (ERC),
- Knut and Alice Wallenberg Foundation,
- SciLifeLab,
- Marie Skłodowska-Curie Actions.
Warto dodać, że prof. Jonas Frisén pełni funkcję konsultanta firmy 10x Genomics, która dostarczała narzędzi technologicznych do realizacji projektu.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- Nowe neurony powstają w hipokampie człowieka nawet do 78. roku życia, co potwierdzono dzięki analizie próbek z międzynarodowych biobanków.
- W badaniu zastosowano zaawansowane metody biologii molekularnej, takie jak sekwencjonowanie pojedynczego jądra RNA, cytometria przepływowa, RNAscope i Xenium.
- Neurogeneza zachodzi w zakręcie zębatym hipokampa – obszarze odpowiedzialnym za uczenie się, pamięć i elastyczność poznawczą.
- Odkrycie komórek progenitorowych u dorosłych ludzi może wspierać rozwój terapii regeneracyjnych w chorobach neurodegeneracyjnych i psychiatrycznych.
Źródło:
- Science
- Karolinska Institutet
