Ракоподобный метаболизм заставляет мозг расти

Размер человеческого мозга значительно увеличился в ходе эволюции. Определенный ген, который содержится только в организме человека, запускает рост стволовых клеток мозга. Как следствие, может появиться больше нейронов, что прокладывает путь к росту мозгу. Этот ген называется ARHGAP11B и до сих пор неизвестно, как он работает. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Neuron.

Актуальность проблемы

В 2015 году исследовательская группа сообщила о ключевой роли гена, который присутствует только у людей и у наших ближайших вымерших родственников, неандертальцев и денисовцев. Ген ARHGAP11B вызывает увеличение числа так называемых базальных стволовых клеток головного мозга и, в конечном итоге, увеличение производства нейронов, что приводит к увеличению объема мозга. Как ген функционирует в базальных стволовых клетках мозга, пока неизвестно.

Материалы и методы обследования

Исследовательская группа Виланда Хаттнера (Wieland Huttner) в течение многих лет изучала молекулярные механизмы, лежащие в основе роста мозга в процессе эволюции млекопитающих. 

Результаты научной работы

Исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики им. Макса Планка (Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics) в Дрездене в настоящее время раскрыли способ действия гена ARHGAP11B. Ученые обнаружили, что белок ARHGAP11B находится в энергетическом центре клетки — митохондриях — и индуцирует метаболический путь в стволовых клетках мозга, который характерен для раковых клеток. 

Автор исследования Виланда Хаттнера: «Мы обнаружили, что ARHGAP11B взаимодействует с белком в мембране митохондрий, который регулирует поры мембраны. В результате этого взаимодействия поры в мембране закрываются, предотвращая выход кальция из митохондрий. В результате более высокая концентрация кальция заставляет митохондрии генерировать химическую энергию по метаболическому пути, называемому глутаминолизом. Таким образом, ARHGAP11B может запускать базальные стволовые клетки головного мозга для формирования большего пула стволовых клеток».

Виланд Хаттнер добавляет: «Увеличение глутаминолиза является отличительной чертой высоко пролиферирующих клеток, особенно опухолевых клеток. Таким образом, ARHGAP11B, возможно, способствовал эволюционному росту человеческого мозга, вызывая рак-подобный метаболизм в базальных стволовых клетках головного мозга в течение ограниченного периода в процессе развития мозга».

Авторы другого исследования утверждают, что детский мозг не отличается от мозга взрослого человека.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Оцените статью
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Поделиться с друзьями