Az asztrocitákról és egy új sejtosztódási mechanizmus felfedezéséről

Bármennyire is az ingerfelvételre és idegi ingerületek vezetésére specializálód idegsejtek hálózata határozza meg az idegrendszert, az idegi működés megfelelő feltételeinek biztosításához nélkülözhetetlenek az idegsejtekhez képest tízszeres számban jelenlévő gliasejtek, melyeknek kulcsfontosságú altípusa az agy leggyakoribb sejtje, az asztrocitasejt. Az asztrociták minden agyi régióban jelen vannak, és alapvető szerepük van a sejtosztódás és a sejtműködés kritikus szabályozójaként ismert  pajzsmirigyhormon (PMH) jelátvitelének szabályozásában.  Bár a vérben lévő PMH-szint viszonylag állandó, a szöveti PMH-jelátvitel egy sejttípus-specifikus mechanizmus hatásának megfelelően változik. A PMH-jelátvitel kritikus mozzanata a pajzsmirigy által termelt tiroxin (T4) előhormon aktiválása T3-má, ami már képes a sejtek PMH-receptorához kötődni. Ezt a reakciót az agyban a kettes-típusú dejodáz (D2) szelenoenzim katalizálja.

Gereben Balázsék csoportjának sikerült azt az eddig nem ismert molekuláris mechanizmust azonosítani, ami a D2 enzim szabályozásán keresztül határozza meg a T3 hormon elérhetőségét az agy gliasejtjeiben. A D2 mRNS-ének szokatlanul hosszú, 3'UTR régiója nem vesz részt a D2 fehérje kódolásában, hanem szabályozó tényezők célpontjaként szolgál. Kutatóink molekuláris biológiai technikák segítségével bizonyították, hogy egy sejtciklus-szabályozó fehérje, a Musashi-1 (MSI1), közvetlenül kötődik ehhez az mRNS régióhoz. Azt is kimutatták, hogy e folyamat sejtkultúrákban, többek között humán gliómasejtekben is, csökkenti a D2 aktivitását, ezáltal pedig az enzim T3-előállító képességét. Eredményük arra utalt, hogy szoros molekuláris kapcsolat áll fenn a sejtosztódást serkentő MSI1 és a differenciálódást (azaz a sejtek különféle irányokba történő specializációját) támogató T3 képződése között. Ezt in vivo vizsgálatokkal is sikerült igazolniuk. Egér agy gliális elemeiben az MSI1 és a D2 enzim együttes jelenlétét és ezzel a kapcsolat morfológiai alapját mutatták ki, az MSI1-D2 útvonal működőképességének közvetlen bizonyítékát pedig egy MSI1-hiányos transzgenikus egérmodell szolgáltatta.
Amikor a kutatók az MSI1-D2 útvonalat modulálva, az MSI1 szint csökkentésével a D2 aktivitást növelték, ez a PMH jelenlététől függő módon 56%-kal tudta lassítani az asztrociták osztódását, ami egyúttal bizonyította az MSI1-D2-T3 útvonal szerepét az asztrocita sejtciklus szabályozásában.
Ennek a megfigyelésnek jelentősége lehet az agy rosszindulatú daganattípusai, a gliasejt eredetű asztrocitómák és gliobalsztóma esetében. Az érett asztrociták felnőtt agyban ugyan nem osztódnak, de bizonyos körülmények között (pl. fokális iszkémia, traumás agysérülés vagy agydaganat), ezt az őssejtszerű tulajdonságot is visszanyerik.