| Περίληψη: | Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του κεντρικού νευρικού συστήματος, η κατάλληλη και στο σωστό χρόνο επαγωγή της επιμήκυνσης των νευριτών και ειδικότερα του άξονα είναι πολύ σημαντική για την ανάπτυξη λειτουργικών, ώριμων νευρώνων και νευρωνικών δικτύων. Παρόλο την πληθώρα των πληροφοριών για τη δράση εξωκυττάριων παραγόντων, λίγα είναι γνωστά για τους ενδοκυτταρικούς μηχανισμούς μεταγραφικής ρύθμισης που επιδρούν σε αυτή την αναπτυξιακή διαδικασία. Στην παρούσα εργασία υποδεικνύεται ότι ο Prox1 ομοιοτικός (homeobox) μεταγραφικός παράγοντας δρα ως ένας βασικός παράγοντας για την καταστολή της επέκτασης του νευρικού άξονα και ίσως και των υπόλοιπων νευριτών. Αν και ο Prox1 είναι υπεύθυνος για την επαγωγή της ταυτότητας των νεοσχηματιζόμενων μετα-μιτωτικών νευρικών κυττάρων στα οποία και εκφράζεται, η έκφραση του καταστέλλεται έντονα στην πλειοψηφία των τελικά διαφοροποιημένων νευρικών κυττάρων. Το γεγονός αυτό υποδεικνύει έναν αρνητικό ρυθμιστικό ρόλο του Prox1 στην επιμήκυνση του άξονα και των νευριτών στα νεαρά νευρικά κύτταρα. Σε συμφωνία με αυτόν το ρόλο, η παρούσα εργασία υπέδειξε ότι ο Prox1 είναι ικανός να μειώσει την επέκταση των νευριτών σε κύτταρα νευροβλαστώματος. Αντίθετα, παρατηρήθηκε αύξηση της επέκτασης των νευριτών σε κύτταρα νευροβλαστώματος όπου είχε κατασταλεί η έκφραση του Prox1 με τη χρήση shRNA πλασμιδιακού φορέα. Επιπλέον, η υπερέκφραση του Prox1 κατέστειλε την επιμήκυνση του άξονα σε πρωτογενή νευρικά κύτταρα και στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλο μυός, ενώ η μείωση της έκφρασης οδήγησε σε επαγωγή. Για τη διερεύνηση του μηχανισμού δράσης του Prox1 πραγματοποιήθηκε RNA-Seq ανάλυση με την οποία διαπιστώθηκε ότι ο Prox1 επιδρά σε πολλά μονοπάτια που σχετίζονται με την παραπάνω διεργασία και γενικότερα με τη νευρική ωρίμανση. Επίσης, σημαντικό ήταν ότι τα αποτελέσματα του RNA-Seq ανέδειξαν ότι ο Prox1 επηρεάζει πολλούς παράγοντες που λαμβάνουν μέρος στο μονοπάτι του ασβεστίου, το οποίο αποτελεί σημαντικό διαμεσολαβητή της επιμήκυνσης του άξονα και της νευρικής ωρίμανσης. Τα παραπάνω είναι σε συμφωνία με μία σειρά πειραμάτων όπου υποδείχθηκε ότι ο Prox1 οδηγεί σε μείωση της εισροής ιόντων ασβεστίου μετά από εκπόλωση της μεμβράνης των νευρικών κυττάρων μέσω της διέγερσης με KCl. Παράλληλα, μειώνεται και η φωσφορυλίωση του CREB παράγοντα, βασικού καταρροϊκού στόχου του μονοπατιού του Ca2+. Συνολικά, όλες οι παραπάνω παρατηρήσεις υποδηλώνουν μια ισχυρή κατασταλτική δράση του Prox1 στην επέκταση του άξονα και ίσως και των υπόλοιπων νευριτών μέσω της καταστολής του μονοπατιού του ασβεστίου. Αυτή η δράση θα μπορούσε να παρέχει το κατάλληλο χρονικό διάστημα ώστε τα νεαρά νευρικά κύτταρα να βρουν την τελική τους θέση στο κεντρικό νευρικό σύστημα, πριν την έναρξη της επιμήκυνσης του άξονα και/ή των υπόλοιπων νευριτών.
|
|---|
