Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Genetiske faktorer som bidrar til 'strabismus' - eller feiljusterte øyne

ГОЛОДАНИЕ продлевает или СОКРАЩАЕТ ЖИЗНЬ?! Разбор исследований (Mars 2019).

Anonim

Ca 2-3% av barna lider av en tilstand som kalles strabismus, som er mer kjent som "lat øye" eller "krysset øyne". Flertallet av tilfellene antas å involvere både genetiske og miljømessige faktorer. Å kjenne de genetiske årsakene til strabismus er svært viktig da det vil bidra til å estimere risiko for å utvikle tilstanden og øke sjansene for å starte tidlig behandling for å hindre nedsatt øyebevegelse.

annonse


Et stort hinder for å avdekke de genetiske årsakene til strabismus har vært den fysiske begrensningen av å observere forbindelsene mellom hjerne og øye muskler. Disse er dannet av lange kabler kalt "axons" som er utvidet fra hjerneceller dypt inne i hodet på et veldig tidlig utviklingsstadium. Derfor er det vanskelig å observere den fine arkitekturen i hjerneøyne muskelforbindelser på mobilnivå og analysere hvordan de kan bli påvirket av genmutasjoner.

For å overvinne denne vanskeligheten valgte forskere ved Nasjonalt institutt for genetikk i Japan som deres eksperimentelle modell en tropisk fisk kalt sebrafisk. Sebrafisk larver er nesten gjennomsiktige mens de utvikler seg, så forskerne håpet at de kunne gjøre hjerneøyne muskelforbindelser synlige ved hjelp av genteknologi. Med sin egen opprinnelige teknikk skapte laget med suksess en zebrafisk der den spesifikke gruppen av hjerneceller som sender signaler for utadvendt øyebevegelse, kalt abducens motorneuroner, samt målrettede øye muskler avgir forskjellige farget fluorescerende lys tydelig synlig gjennom utviklingen fiskens gjennomsiktige hode.

Disse spesielle sebrafiskene viste seg å være med på å la laget gjøre store fremskritt i å avdekke den genetiske mekanismen til strabismus. Teamet viste at abducensmotorneuronene utviklet seg unormalt når genet kalt protocadherin 17 (pcdh17) ble mutert. Dette genet koder for produksjonen av Pcdh17-proteinet som befinner seg på celleoverflaten til abducens motorneuronene. Når et unormalt Pcdh17-protein produseres fra det manipulerte pcdh17-genet og ligger på celleoverflaten, posisjonerte nevronene ikke riktig i hjernen, og axonene de utvidet klarte ikke å nå måløyemuskelen. I mange tilfeller klumpet disse deaktiverte nervene sammen og dannet tett pakket celleteaggregater. Disse resultatene antyder at en abducens motor neuron bruker repulsive krefter til begge posisjoner seg riktig i hjernen og utvide sin akson korrekt til målmuskulaturen og at disse kreftene medieres av Pcdh17 proteinmolekylene på overflaten som interagerer med seg selv og / eller andre neuroner rundt det. Denne studien ble publisert i Cell Reports 7. august.

Dr. Asakawa, som ledet dette forskningsprosjektet, sier, "Pcdh17 skaper en moderat motstridende kraft mellom abducens motorneuroner, som muligens tillater dem å oppføre seg som en væske som danner en strøm og strømmer inn i muskelen. Uten dem blir nevronene bare frosset som is Siden Pcdh17-protein også er tilstede hos mennesker, er det sannsynlig at det vil spille en lignende rolle i kroppen vår for utvikling av normal øyebevegelse. Dessuten, da mange typer hjernenetroner som knytter seg til hodemuskulaturen, er dekket med forskjellige typer proteiner som ligner Pcdh17 på deres celleoverflate, kan genetiske mutasjoner i disse gener øke risikoen for å utvikle andre medfødte sykdommer i kraniofaciale bevegelser. "

Asakawa fortsetter, "Sammenlignet med forbindelsene mellom ryggmargen og skjelettmuskulaturen som genererer kroppsbevegelsene, har hjerne- og øyemuskulaturforbindelsene noen spesielle egenskaper som gjør dem selektivt resistente mot degenerasjon i dødelige motorneuronsykdommer, som amyotrofisk lateralsklerose (ALS ). Vi forventer at den visuelle og genetisk manipulerbare brain-eye muskelforbindelsen i fisk også har stort potensiale for å avsløre en måte å beskytte motorneuroner mot degenerasjon i ALS. "

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Forskningsorganisasjon for informasjon og systemer . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Kazuhide Asakawa, Koichi Kawakami. Protocadherin-mediert Cell Repulsion kontrollerer den sentrale topografi og efferent projeksjoner av Abducens Nucleus . Cell Reports, 2018; 24 (6): 1562 DOI: 10, 1016 / j.celrep.2018.07.024