Текст уведомления здесь

Вспомогательная ткань мозга формируется только в контакте с основной

Ученые из Университета Дьюка выявили ранее неизвестный механизм формирования клеток вспомогательной нервной ткани мозга — астроцитов — в их непосредственном контакте с нейронами.
Добавить в закладки
Комментарии

Астроциты — это клетки глии (вспомогательной нервной ткани головного мозга), по форме похожие на звезду. Они находятся вокруг нейронов и синапсов (участков контакта между двумя нейронами), как бы охватывая их своими «лучами». О том, что астроциты переносят питательные вещества из крови в нейроны, было известно давно, но более детальному изучению этих клеток и роли, которую они выполняют в нервной системе, долгое время не уделялось значительного внимания. Считалось, что единственные клетки нервной системы, способные к передаче сигналов, — нейроны, а астроциты выполняют только вспомогательную функцию. Однако современные исследования показывают, что глиальные клетки также могут передавать сигналы и влиять на развитие синапсов.

Ученые из Университета Дьюка выяснили, что форма астроцитов и их взаимодействие с синапсами имеют ключевое значение для функционирования головного мозга.

Они обнаружили, что формирование астроцита зависит от его окружения: он обретает свою «звездную» форму только при контакте с синапсами. Если же астроцит выращивать в среде других клеток, он получается маленьким и тупоконечным. При этом для астроцита неважно, живой нейрон или убитый: в эксперименте астроциты, которые выращивали на убитых нейронах, обретали такую же сложную форму. Это показало, что процесс их формирования регулируется контактом клеточных поверхностей.

Напечатанная на 3D-принтере модель астроцита из головного мозга мыши. Фото: Katherine King, Duke University

Напечатанная на 3D-принтере модель астроцита из головного мозга мыши. Фото: Katherine King, Duke University

Далее исследователи определили, какие именно белки, находящиеся на поверхности клеток, производятся астроцитами. Особый интерес вызвали три специфических белка — нейролигины 1, 2, 3. Они участвуют в формировании синапсов, и ранее уже была показана их связь с развитием таких болезней, как аутизм и шизофрения.

Нейролигины 1, 2, 3 синтезируются астроцитами коры головного мозга и отвечают за их формирование и развитие, взаимодействуя с нейрексинами — мембранными белками нейронов.

«Отключив» нейролигин 2, ученые обнаружили, что это повлияло не только на форму астроцитов, но и на синапсы коры головного мозга, с которыми контактировали эти астроциты: нарушился баланс между тормозящей и возбуждающей активностью синапсов (возбуждающая активность усилилась, а тормозящая снизилась). Таким образом, ученые пришли к выводу, что процессы развития астроцитов и синапсов взаимосвязаны и контролируются нейролигинами, которые производят астроциты.

Поскольку мутации генов, контролирующих функционирование нейролигинов, отмечались при многих неврологических нарушениях, это исследование также указывает на то, что в основе механизма развития этих патологий лежат изменения, происходящие с астроцитами, которые и приводят к нарушению баланса процессов торможения и возбуждения, наблюдающегося при этих заболеваниях.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Недавно ученые открыли еще одно новое свойство клеток глии.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы