Ученые обнаружили скрытую силу, которая помогает формировать связи в мозге

Ученые обнаружили, что физическая жесткость мозговой ткани может запускать производство важных сигнальных молекул, направляющих рост нейронов, через механочувствительный белок Piezo1. Это открытие раскрывает прямую связь между механическими силами и химической сигнализацией в развивающемся мозге.

Исследование, проведенное на африканских шпорцевых лягушках, показало, что Piezo1 действует не только как датчик механических сил, но и как регулятор химического ландшафта мозга. При увеличении жесткости ткани клетки начинают производить направляющие молекулы, такие как Semaphorin 3A, но только при достаточном уровне Piezo1. Кроме того, белок помогает поддерживать структуру ткани, регулируя уровни адгезивных белков NCAM1 и N-кадгерина.

Открытие имеет широкое значение для биологии развития и медицинских исследований, поскольку ошибки роста нейронов связаны с врожденными и нейроразвивающими расстройствами, а жесткость ткани — с такими заболеваниями, как рак. Работа предполагает, что механическая среда мозга является активным регулятором развития, что может привести к смене парадигмы в понимании химических сигналов — от эмбриогенеза до регенерации и болезней.