Zahlavi

Jak se mozek zotavuje po mrtvici? Odpovědi přináší studie českých vědců

08. 11. 2024

Cévní mozková příhoda postihuje každoročně v České republice několik desítek tisíc pacientů. Týmu vědců z Biotechnologického ústavu AV ČRÚstavu experimentální medicíny AV ČR se ve spolupráci s odborníky z Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) podařilo udělat významný krok v pochopení procesu, jak se mozek po mrtvici uzdravuje. Studii publikoval prestižní časopis Proceedings of the National Academy of Sciences.

K vytvoření podrobné mapy molekulárních a buněčných změn gliových buněk během kritického prvního týdne po poškození mozkové tkáně v preklinickém myším modelu cévní mozkové příhody využili odborníci moderní přístupy prostorové transkriptomiky.

„Prostorová transkriptomika nám umožňuje vidět nejen geny, které jsou aktivní, ale také přesně určit místo jejich aktivity v mozku a jeho poškození,“ říká hlavní autor studie Daniel Žucha z Biotechnologického ústavu AV ČR a dodává, že s využitím preklinického modelu cévní mozkové příhody je tento prostorový kontext zásadní pro pochopení komplexních interakcí během zotavení po mrtvici a přináší nové možnosti pro hlubší poznání samotného procesu.

Zásadní roli mají gliové buňky
Přesným mapováním genové exprese v jednotlivých částech mozku vědci zjistili, jak se gliové buňky, jako jsou astrocyty, mikroglie a zejména oligodendrocyty, dostávají do aktivovaných stavů, které se mění v závislosti na jejich vzdálenosti od místa poranění.

„Pochopení prostorové dynamiky aktivace gliových buněk nám pomáhá pochopit, jak mozek omezuje poškození a podporuje zotavení,“ vysvětluje Miroslava Anděrová, která vede výzkumný tým Ústavu experimentální medicíny AV ČR. Kolem poškozené tkáně vzniká gliová jizva. Podle výzkumnice však není jen bariérou, ale dynamickým prostředím, kde probíhá zásadní mezibuněčná komunikace.

Studie také ukazuje, jak různé typy buněk k tvorbě gliové jizvy přispívají, přičemž upozorňuje zejména na roli oligodendrocytů v modulaci zánětu a podpoře zotavení. „Naše zjištění odhalují aktivní roli oligodendrocytů v tomto procesu, což naznačuje, že hrají mnohem větší roli při zotavení, než se doposud předpokládalo,“ dodává další z autorů Lukáš Valihrach z Biotechnologického ústavu AV ČR. Nedávná zjištění tak přinášejí nový pohled na rozmanité funkce gliových buněk nad rámec pouhé pasivní podpory buněk nervových.



Prostorová transkriptomika odhaluje organizaci tkáně po cévní mozkové příhodě. A) Prostorově definované oblasti s jedinečným buněčným složením a reakcí na poškození. B) Lokalizace genové exprese poskytující vhled do molekulárních aktivit v různých oblastech. C) Lokalizace biologických procesů ilustrující zapojení rozličných molekulárních a buněčných drah v reakci na poškození.

Výzkum podpořený Grantovou agenturou ČR (GA ČR) nejen prohlubuje naše porozumění patobiologii mozkové mrtvice, ale také poukazuje na transformační potenciál prostorové transkriptomiky ve výzkumu neurověd. Tým vědců již nyní plánuje novou studii, která bude využívat lidské vzorky poškozené mozkové tkáně, což tento směr výzkumu posune blíže k potenciálním klinickým aplikacím, jež pacientům usnadní jejich dřívější zotavení.

Text: Markéta Wernerová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, s využitím tiskové zprávy AV ČR
Foto: Shutterstock; Biotechnologický ústav AV ČR

Licence Creative Commons Text je uvolněn pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

Biologie a lékařské vědy

Vědecká pracoviště

Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce