Zahlavi

Průlomová studie mapuje proces zotavení mozku po mrtvici

06. 11. 2024

Tým vědců z Biotechnologického ústavu Akademie věd ČR (BTÚ AV ČR) a Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR (ÚEM AV ČR) s podporou kolegů z Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) učinil významný pokrok v pochopení toho, jak se mozek zotavuje po mrtvici. Studie, která tento týden vyšla v prestižním časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), využívá moderní přístupy prostorové transkriptomiky k vytvoření podrobné mapy molekulárních a buněčných změn gliových buněk – nezbytných pro správnou funkci mozku – během kritického prvního týdne po poškození mozkové tkáně v preklinickém myším modelu cévní mozkové příhody.

Studie zdůrazňuje potenciál prostorové transkriptomiky odhalovat složité detaily procesů zotavení mozku. „Prostorová transkriptomika nám umožňuje vidět nejen geny, které jsou aktivní, ale také přesně určit místo jejich aktivity v mozku a jeho poškození,“ říká Daniel Žucha, hlavní autor studie z BTÚ AV ČR. „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.“

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, vedoucí týmu ÚEM AV ČR. „Gliová jizva vznikající kolem poškozené tkáně není jen bariéra, ale dynamické prostředí, kde probíhá zásadní mezibuněčná komunikace.“

Studie také odhaluje, jak různé typy buněk přispívají k tvorbě gliové jizvy, přičemž zvláště upozorňuje na roli oligodendrocytů v modulaci zánětu a podpoře zotavení. Lukáš Valihrach, vedoucí studie z BTÚ AV ČR, poznamenává: „Naše zjištění odhalují aktivní roli oligodendrocytů v tomto procesu, což naznačuje, že hrají mnohem větší roli při zotavení, než se doposud předpokládalo.“ Toto poznání přináší nový pohled na rozmanité funkce gliových buněk nad rámec pouhé pasivní podpory nervových buněk.

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 potenciálním klinickým aplikacím, jež pacientům s mozkvou mrtvicí usnadní jejich dřívější zotavení.

Kontakt:

Petr Solil
PR BIOCEV
petr.solil@biocev.eu

TZ ke stažení zde.

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.

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.

Klíčové složky buněčné odpovědi na cévní mozkovou příhodu. A) Detail na poškozenou tkáň zobrazující lokalizaci různých typů buněk zapojených do zotavení. B) Zastoupení jednotlivých buněčných typů v různých oblastech poškození. C) Mezibuněčná komunikace zobrazující aktivní vzájemnou signalizaci buněk během procesu zotavení. D) Zahuštění tkáně způsobené akumulací mikroglií – imunitních buněk mozku – v místě poškození.

Klíčové složky buněčné odpovědi na cévní mozkovou příhodu. A) Detail na poškozenou tkáň zobrazující lokalizaci různých typů buněk zapojených do zotavení. B) Zastoupení jednotlivých buněčných typů v různých oblastech poškození. C) Mezibuněčná komunikace zobrazující aktivní vzájemnou signalizaci buněk během procesu zotavení. D) Zahuštění tkáně způsobené akumulací mikroglií – imunitních buněk mozku – v místě poškození.

Vědy o Zemi

Vědecká pracoviště

Výzkum ve vědách o Zemi je soustředěn na dvě hlavní oblasti: globálně kontinentální fyzikální a geologické problémy složení, struktury a vývoje zemského tělesa, včetně jeho plynného obalu, a lokálně regionální vlastnosti vnitřní struktury území České republiky, jež představuje unikátní geologickou formaci v Evropě. Historie českých a moravských geologických jednotek, oscilace klimatu a environmentální proměny v nedávné geologické minulosti jsou předmětem rostoucího zájmu, stejně tak jako paleomagnetismus, paleontologie a procesy v horninovém prostředí vyvolané lidskou činností. Studují se příčiny indukovaných seismických vln, je mapována kontaminace půdy a sedimentů, jsou vyhledávány a vyšetřovány lokality vhodné jako případná úložiště radioaktivních odpadů. Přechodové a horní vrstvy atmosféry jakož i bližší okolí Země jsou zkoumány především z globálního hlediska fyziky jejího plynného obalu, zatímco klimatické předpovědi a studium dlouhodobých změn atmosférické cirkulace jsou omezeny převážně na oblast střední Evropy. Sekce zahrnuje 6 ústavů s přibližně 480 zaměstnanci, z nichž je asi 320 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce