O proteină esențială influențează conectivitatea cerebrală și stabilitatea vasculară
Rețeaua de comunicare din creierul în dezvoltare se formează atunci când neuronii se asociază pentru a crea puncte de contact numite sinapse, permițând semnalelor să treacă de la o celulă la alta.
În același timp, o rețea de vase de sânge construiește sistemul de suport vital al creierului, livrând oxigen și nutrienți și controlând ce poate pătrunde în creier.
Proteina Adgrl2 acționează ca un ghid molecular, ajutând celulele să se recunoască reciproc și să formeze conexiunile corecte. În neuroni, aceasta contribuie la organizarea sinapselor, iar în celulele care căptușesc vasele de sânge din creier (celule endoteliale), menține stabilitatea și etanșeitatea vaselor.
Garret R. Anderson de la Universitatea din California, Riverside, împreună cu echipa sa condusă de studentul la neurologie Alexander King, s-au întrebat cum o singură proteină poate gestiona funcții atât de diferite în celule distincte. Aceștia au raportat în Journal of Neuroscience că, atunci când au eliminat Adgrl2 în mod specific din celulele endoteliale ale șoarecilor, au observat că integritatea vaselor de sânge din creier s-a deteriorat.
„În mod normal, vasele de sânge din creier formează o unitate specializată cunoscută sub numele de barieră hemato-encefalică, care nu permite anumitor substanțe chimice din sânge să intre în contact cu neuronii din creier”, a declarat Anderson. „Fără Adgrl2, am constatat că vasele deveneau permeabile și permiteau acestor substanțe chimice să pătrundă. Acest lucru demonstrează că Adgrl2 este esențial pentru menținerea unui sistem vascular sănătos în creier.”
Echipa a descoperit că, deși gena pentru Adgrl2 este aceeași în neuronii și celulele vasculare, celulele pot edita instrucțiunile genei înainte de a o transforma într-o proteină.
„Acest proces, numit splicing alternativ, permite diferitelor tipuri de celule să producă versiuni ușor diferite ale Adgrl2”, a adăugat Anderson. „Neuronii fac o versiune; celulele endoteliale fac alta.”
În continuare, forțând celulele endoteliale să producă versiunea neuronală a Adgrl2, cercetătorii au observat că aceste celule au început să formeze contacte asemănătoare sinapselor cu neuronii.
„Era ca și cum celulele încercau să se integreze în rețeaua de comunicare a creierului, în loc să mențină sistemul vascular”, a spus Anderson. „Vasele de sânge au devenit excesiv de restrictive, iar bariera care reglează de obicei ce trece din sânge în creier s-a strâns, perturbând echilibrul dintre sânge și creier. Acest lucru poate crește riscul de hidrocefalie, o afecțiune în care se acumulează exces de lichid în creier.”
Cercetarea a fost finanțată prin granturi de la Whitehall Foundation și Regents Faculty Development Grant de la Senatul Academic UCR.
Anderson a fost însoțit în studiu de Alexander King, Catherine Garcia, Crisylle Blanton, Anna Chen și Amna Ahmad de la UCR; David Lukacsovich și Csaba Földy de la Universitatea din Zurich; și Takako Makita de la Universitatea din Carolina de Sud.
