Роль эмбриональных глиальных клеток в развитии периферических нервных систем и нейродегенеративных патологий

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-75-10005

НазваниеРоль эмбриональных глиальных клеток в развитии периферических нервных систем и нейродегенеративных патологий

Руководитель Дячук Вячеслав Алексеевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского" Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край

Конкурс №30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-106 - Нейробиология

Ключевые слова клетки нервного гребня, нервные системы, развитие, глиальные клетки, генетический трейсинг, мыши

Код ГРНТИ34.15.43

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы биологии развития – выяснение механизмов специализации стволовых клеток и их использование в качестве восстановительного клеточного материала при патологических состояний организма. Механизмы направленной специализации эмбриональных клеток остаются до сих пор не понятными, а молекулярные сценарии, полученные в in vitro системах часто не повторяются in vivo. Одним из источников большого разнообразия клеточных типов в раннем развитии служат клетки нервного гребня, способные к производству многих дифференцированных клеточных типов на ранних стадиях развития эмбриона (Le Douarin, 1986;Prendergasr, Raible, 2014; Le Douarin et al., 2004; Le Douarin, Kalcheim, 1999). Общепринято, что клетки нервного гребня после миграции и достижения конечной локации под действием специфического набора факторов дают тот или иной клеточный тип, обеспечивая, таким образом, разнообразие клеточных вариаций (Le Douarin et al., 2004). Долгое время считалось, что клетки нервного гребня напрямую (или через бластные формы) дифференцируются в терминально дифференцированные состояния, внося свой вклад в общее развитие эмбриона (Rohrer, 2011). Наши данные изменили представления об иерархичности клеток нервного гребя и заставили пересмотреть механизмы их специализации. Так, мы обнаружили, что некоторые клеточные типы специализируются не напрямую из клеток нервного гребня, а через “глиальную” стадию (Adameyko et al., 2009; Dyachuk et al., 2014; Kaukua et al., 2014; Furlan et al., 2017). Клетки нервного гребня после миграции способны специализироваться в клетки с глиальным фенотипом, они плотно ассоциированы с периферическими нервами, которые, в свою очередь, служат своеобразными рельсами для миграции этих клеток на длительные расстояния (Dyachuk et al., 2014). После достижения конечной локации в эмбрионе, глиальные (Шванновские) клетки отсоединения от нерва и дифференцируются. Такой механизм доставки мюльтипотентных клеток с последующей специализацией и был показан нами для некоторых клеточных типов: меланоцитов (Adameyko et al., 2009), парасимпатических нейронов (Dyachuk et al., 2014), мезенхимальных стволовых клеток, одонтобластов (Kaukua et al., 2014). Однако, описав биологический феномен глиального происхождения некоторых клеточных типов и уточнив иерархичность клеток нервного гребня, остаются не изученными молекулярные механизмы специализации глиальных клеток, роль сигналов периферических нервов в поддержании глиальной стволовой ниши и их роль в тканевых морфогенезах. Особый интерес нерв-ассоциированные клетки представляют в процессах регенерации, патологических процессах, механизмы которых во многом не известны (Johnston et al., 2013). Несомненно, что такие стволовые ниши имеют огромный потенциал, который нам еще предстоит изучить и понять не только в раннем развитии, но и у взрослых животных. Данный проект предлагает изучить механизмы специализации парасимпатических, симпатических и энтерических нейронов, источником которых служит эмбриональная глия. Проект актуален, поскольку поднимает комплексные и до сих пор, не решенные вопросы биологии развития с прямым выходом на биомедицинские исследования фундаментального и прикладного характера. Использованный в проекте набор генетически модифицированных линий животных уникален и используется впервые для решения подобных задач. Для решения основной цели проекта будут использованы современные методы эмбрионального генетического трейсинга, транскриптомного анализа, генетической абляции глии и периферических нервов. Такой современный и мультифакторный спектр подходов позволит однозначно получить данные не уступающие мировому уровню.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Крастрити М-Э, Каменева П., Каменев Д., Дячук В.,Фурман А.,Хампл М., Мемик Ф., Марклунд У., Лаллеменд Ф., Хаджаб С., Кальво-Энрике Л.,Фрид К.,Эрнфорс П.,Адамейко И. Schwann cell precursors generate the majority of chromaffin cells in Zuckerkandl organ and some sympathetic neurons in paraganglia Frontiers (год публикации - 2019)

2. Солдатов Р., Каука М., Кастрити МЕ., Петерсен Ю., Чонтороза Т., Энглмаер Л.,Дячук В., Брюне Ж-Ф., Гонзалес Г-Г., Эрнфорс П., Фрид К., Харченко П., Адамейко И. Spatio-temporal structure of cell fate decisions in murine neural crest Science (год публикации - 2019)

3. Ксе М., Каменев Д., Каука М., Кастрити М., Зу Б., Артемов А., Сторер М., Фрид К., Адамейко И., Дячук В., Чагин А. Schwann cell precursors contribute to skeletal formation during embryonic development in mice and zebrafish Proceedings of the National Academy of Sciences (год публикации - 2019)
10.1073/pnas.1900038116

4. Каменев Д., Коцюба Е., Калачев А., Миличко В., Дячук В. Glia-neuronal transitions in development: significance in medical research and treatment of pathologies Journal of Physics: Conference Series (год публикации - 2020)
10.1088/1742-6596/1461/1/012101

5. Миличко В., Дячук В. Novel glial cell functions: extensive potency, stem cell-like properties, and participation in regeneration and transdifferentiation Frontiers in Cell and Developmental Biology (год публикации - 2020)

6. Широков М, Миличко В., Дячук В. Zebrafish as model system for cancer development AIP Conference Proceedings (год публикации - 2020)

Публикации

6. Широков М, Миличко В., Дячук В. Zebrafish as model system for cancer development AIP Conference Proceedings (год публикации - 2020)

Публикации

6. Широков М, Миличко В., Дячук В. Zebrafish as model system for cancer development AIP Conference Proceedings (год публикации - 2020)