Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Neuron, μια ομάδα από το ινστιτούτο Salk έδειξε ότι τα αστροκύτταρα – τα παρατεταμένα κύτταρα που υποστηρίζουν τον εγκέφαλο – βοηθούν στην πλαστικότητα του εγκεφάλου, ένα νέο ρόλο για τα αστροκύτταρα που δεν ήταν γνωστό μέχρι τώρα. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να δείχνουν τρόπους για την αποκατάσταση συνδέσεων που έχουν χαθεί λόγω γήρανσης ή τραυματισμού.
«Γνωρίζαμε από την προηγούμενη δουλειά μας ότι τα αστροκύτταρα είναι σημαντικά για την ανάπτυξη του εγκεφάλου, αλλά γνωρίζαμε πολύ λίγα για τον ρόλο των αστροκυττάρων στον ενήλικο εγκέφαλο «, λέει ο Nicola Allen, επίκουρος καθηγητής και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. «Για να διερευνήσουμε αυτό το ρόλο, χρησιμοποιήσαμε πολλές τεχνικές στο εργαστήριο για να εντοπίσουμε ένα σήμα από αστροκύτταρα που είναι πολύ σημαντικό για την ωρίμανση του εγκεφάλου «.
Το σήμα αποδείχθηκε ότι είναι ένα αστροκύτταρο πρωτεΐνης που εκκρίνεται, ονομάζεται Chrdl1, το οποίο αυξάνει τον αριθμό και την ωριμότητα των συνδέσεων μεταξύ των νευρικών κυττάρων, επιτρέποντας τη σταθεροποίηση των νευρικών συνδέσεων και των κυκλωμάτων όταν τελειώνουν την ανάπτυξή τους.
Για να κατανοήσουμε περαιτέρω το ρόλο του Chrdl1, η ομάδα ανέπτυξε μοντέλα ποντικιών με το γονίδιο με αναπηρία από εισαγόμενες μεταλλάξεις. Αυτά τα ποντίκια είχαν ένα επίπεδο πλαστικότητας στο μυαλό τους που ήταν πολύ υψηλότερο από το κανονικό. Τα ενήλικα ποντίκια με τη μετάλλαξη Chrdl1 είχαν πλαστικότητα του εγκεφάλου που έμοιαζε πολύ με αυτή των νεαρών ποντικών, των οποίων οι εγκέφαλοι βρίσκονται ακόμη σε πρώιμα στάδια ανάπτυξης.
«Είναι σημαντικό να μελετήσουμε την πλαστικότητα του εγκεφάλου, διότι μας διδάσκει πως ο εγκέφαλος αναμορφώνεται ως απάντηση σε νέες εμπειρίες «, λέει η πρώτη συγγραφέας Elena Blanco-Suarez, ερευνητική συνεργάτης στο εργαστήριο του Allen. «Αν και κάποιος βαθμός πλαστικότητας είναι σημαντικός, μειώνεται καθώς μεγαλώνουμε, η Φύση έχει σχεδιάσει αυτά τα κυκλώματα να γίνουν πιο σταθερά και λιγότερο ευέλικτα, αλλιώς οι εγκέφαλοί μας δεν θα ωριμάσουν και θα βιώσουμε ολόκληρη τη ζωή μας σαν ένα μικρό παιδί».
Δεν γνωρίζουμε πολλά για τον ρόλο του Chrdl1 στους ανθρώπους, αλλά μια μελέτη μιας οικογένειας με μετάλλαξη Chrdl1 έδειξε ότι έκαναν εξαιρετικά καλά σε δοκιμές μνήμης. Άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι το επίπεδο του γονιδίου που κωδικοποιεί Chrdl1 μεταβάλλεται στη σχιζοφρένεια και τη διπολική διαταραχή, υποδηλώνοντας ότι το Chrd11 μπορεί να έχει σημαντικούς ρόλους τόσο στην υγεία όσο και στην ασθένεια. Η μελλοντική έρευνα από την ομάδα θα καταδυθεί βαθύτερα στις σχέσεις μεταξύ των αστροκυττάρων και των νευρώνων και θα αναζητήσει πιθανούς τρόπους χρήσης των αστροκυττάρων ως θεραπεία.
«Μας ενδιαφέρει να μάθουμε περισσότερα για το τι τα αστροκύτταρα εκκρίνουν στο εγκεφαλικό περιβάλλον και πώς τα σήματα αυτά επηρεάζουν τον εγκέφαλο », λέει ο Allen. «Σχεδιάζουμε να εξετάσουμε αυτή τη σχέση τόσο σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης όσο και σε καταστάσεις όπου οι συνδέσεις αυτές χάνονται και θέλετε να τονώσετε την επισκευή, όπως και αφού κάποιος έχει υποστεί εγκεφαλικό επεισόδιο».