A fost descoperită o genă care declanșează formarea sistemului nervos

Ipoteza conform căreia sistemul nervos al embrionului se formează singur, fără semnale specifice, nu a fost confirmată. Cercetătorii japonezi au descoperit o genă care declanșează transformarea celulelor germinale în celule nervoase.

În procesul de dezvoltare a embrionului, se distinge o etapă importantă de formare a trei straturi germinale. La majoritatea organismelor multicelulare, la un moment dat corpul embrionului are o structură tristratificată, iar fiecare dintre aceste straturi - ectodermul, mezodermul și endodermul - este precursorul unui întreg grup de țesuturi. Astfel, derivații exodermului vor îndeplini funcții tegumentare și senzoriale în viitorul organism, adică, printre altele, stratul ectodermului embrionului dă naștere întregului sistem nervos.

Pe baza rezultatelor studiilor privind formarea țesutului nervos, a fost creat un model unic, conform căruia țesutul nervos se formează în embrion într-un mod pasiv. Cu alte cuvinte, atunci când alte alternative de dezvoltare au fost deja epuizate și nu mai este nevoie să se formeze diverse țesuturi tegumentare, atunci este rândul țesutului nervos. Aceasta implică faptul că nu există un semnal activ specific pentru a începe acest proces: celulele ectodermice conțin mai multe proteine inhibitoare care înfrânează dezvoltarea țesutului nervos. Când totul este format, acești inhibitori, la figurat, își dau frâiele, iar producția de țesut nervos începe.

Cercetătorii de la Centrul pentru Biologie a Dezvoltării din cadrul Institutului de Cercetări Fizice și Chimice (RIKEN) au reușit să conteste modelul dezvoltării pasive a țesutului neuronal. Un grup condus de Yoshiki Sasai a examinat activitatea genelor în timpul transformării celulelor precursoare ale țesutului neuronal embrionar de șoarece. Aceștia au descoperit că produsul unei gene, Zfp521, activează alte gene implicate în procesul de creare a țesutului neuronal, chiar și în prezența proteinelor pe care aceste gene le suprimă în mod normal.

Studiind embrionii de șoarece, s-a constatat că localizarea proteinei Zfp521 în embrion și momentul activității sale sunt asociate cu locul în care începe transformarea ectodermului în țesut nervos. Dacă embrionilor de șoarece li s-ar fi injectat celule precursoare neuronale cu gena proteinei Zfp521 dezactivată într-un stadiu incipient de dezvoltare, aceștia nu s-ar putea integra în sistemul nervos în curs de dezvoltare al embrionului. Analizele genetice moleculare ulterioare au arătat că această genă stimulează transformarea ectodermului în neuroectoderm, din care, la rândul său, se obțin precursorii imediați ai neuronilor. Experimentele cercetătorilor japonezi sunt descrise în detaliu într-o publicație din revista Nature.

Astfel, țesutul nervos nu se formează pasiv și nu „de la sine”, ci sub influența unui regulator activ specific, care inițiază formarea sa. Descifrarea mecanismului se poate dovedi extrem de importantă pentru medicină dacă se poate demonstra că formarea țesutului nervos la om este inițiată exact în același mod.