Massiv stamcellsdöd under hjärnans utveckling
Forskning vid Medical College of Georgia and the University of Georgia

En signal som får hälften av stamcellerna i den växande hjärnan att begå självmord vid ett stadium där deras överlevnad skulle göra mer skada än nytta har identifierats. Att mer exakt fastställa bakgrunden till denna stamcellsdöd kan ge kunskaper om hjärnans utveckling och dess förmåga att återhämta sig efter skada.

Under normal utveckling av nervsystemet dör många celler, vilket krävs för att hjärnan ska erhålla sin slutliga form och struktur. En hypotes om varför ett överskott av celler bildas under utvecklingen är att detta är en mekanismen som kompenserar för inre eller yttre stress som embryot kan möta under sin utveckling. Ett överskott av celler bildas och därefter överlever det antal som krävs för normal utveckling.

Hur upprätthålls balansen mellan celldelning och celldöd?

En målsättning har varit att ta reda på hur stamcellerna regleras under utvecklingen av nervsystemet.

Forskare har nu funnit en fettceramid samt ett protein (PAR-4) som båda tros vara involverade i stamcellsdöd. Om en av faktorerna elimineras eller hämmas överlever cellen, men om båda faktorerna finns närvarande kommer cellen att dö.

Vid celldelning brukar två dotterceller - som härstammar från en stamcell - utvecklas till vävnadsceller. Vid en viss punkt i celldelningen sker en snabb produktion av proteiner och fetter. I vissa stamceller i den växande hjärnan har man kunnat påvisa att nivån av nämnda fettceramid ökar i båda dottercellerna, medan PAR-4 endast återfinns i hälften av cellerna.
Cellerna som överlever innehåller istället ett protein som kallas nestin - en markör för ett visst utvecklingsstadium i bildandet av celler som återfinns i hjärnan. Celler innehållande nestin överlever och utvecklas till nervceller eller andra celler som återfinns i hjärnan, medan celler som innehåller PAR-4 dör.

Att identifiera faktorer som resulterar i den massiva stamcellsdöden kan ge kunskaper om hjärnans utveckling, dess förmåga att återhämta sig efter skada samt kunskaper om neurologiska sjukdomar.