Текст уведомления здесь

«Вещество болезни Паркинсона» необходимо для развития нейронов, которые оно поражает

Без него клетки черной субстанции среднего мозга, руководящие движениями, образуются не так, как в норме, и их получается меньше, чем нужно.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Института физиологически активных веществ РАН (Черноголовка, Московская область), РНИМУ им. Пирогова и НИИ общей патологии и патофизиологии уточнили, как «выключение» производства альфа-синуклеина — белка, образующего бляшки в нервных клетках при болезни Паркинсона, влияет на образование у эмбрионов дофаминергических нейронов (выделяющих нейромедиатор дофамин). Оказалось, что отсутствие альфа-синуклеина практически не влияет на количество клеток вентральной области покрышки, задействованных в механизмах удовольствия и подкрепления. Однако нехватка того же белка в соседней области среднего мозга, черной субстанции, существенно меняет скорость появления дофаминергических нейронов в ней. Научная статья опубликована в журнале PeerJ.

Альфа-синуклеин — основной компонент телец Леви, патологических скоплений белковых молекул, которые образуются в нервных клетках при болезни Паркинсона и некоторых деменциях. При паркинсонизме выделяющие дофамин нейроны среднего мозга, содержащие избыток телец Леви, погибают. Из-за этого возникают дрожь в конечностях и проблемы с началом и остановкой движений. Однако альфа-синуклеин присутствует и в здоровых дофаминергических нейронах в области их контактов с другими клетками. Более того, предыдущие исследования показали, что инактивация (нокаут) у эмбрионов мышей гена, кодирующего альфа-синуклеин, приводит к тому, что в среднем мозге мышат образуется существенно меньше дофаминергических нейронов, чем в норме.

Не все нервные клетки среднего мозга, выделяющие дофамин, выполняют одинаковые функции. Те, что содержатся в черной субстанции, контролируют движения — а именно они в первую очередь поражаются при паркинсонизме. А дофаминергические нейроны в вентральной области покрышки входят в состав системы связей, отвечающих за удовольствие и другие положительные эмоции. При болезни Паркинсона они гибнут одними из последних. Этот факт подтолкнул российских исследователей к мысли, что действие альфа-синуклеина на черную субстанцию и вентральную область покрышки во время эмбрионального развития может различаться.

Чтобы проверить это, они использовали мышей, у которых ген альфа-синуклеина был инактивирован. Головной мозг эмбрионов таких мышей на 10,5−13,5 дни беременности извлекали, затем делали серию его очень тонких срезов на уровне черной субстанции и вентральной области покрышки, помещали их в поддерживающую жидкость и добавляли в нее антитела к ферменту, участвующему в производстве дофамина. Этот фермент присутствует только в дофаминергических нейронах, поэтому способные обнаружить его антитела окрашивали только лишь такие клетки, но не затрагивали нейроны, выделяющие глутамат, серотонин или другие сигнальные вещества.

Таким образом удалось выяснить, как меняется число дофаминергических нейронов в черной субстанции и вентральной области покрышки мышей с 10,5 по 13,5 сутки существования эмбрионов. Именно в это время нервная система грызунов проходит критические этапы развития. Оказалось, что инактивация гена альфа-синуклеина практически не влияет на появление выделяющих дофамин клеток в вентральной области покрышки. Однако «выключение» того же гена резко изменяет скорость образования тех же нейронов в черной субстанции. В середине 11-х суток у нокаутированных эмбрионов в черной субстанции дофаминергических нейронов меньше нормы. В следующие 24 часа их количество резко возрастает, «перегоняя» число аналогичных клеток у обычных зародышей, но после практически не увеличивается. К 13,5 дню черная субстанция нокаутированных эмбрионов содержит чуть меньше выделяющих дофамин нейронов, чем та же область мозга у нормальных животных.

Получается, что белок альфа-синуклеин необходим для своевременного появления дофаминергических нейронов черной субстанции среднего мозга — той области, клетки которой больше всего страдают от накопления в них телец Леви при болезни Паркинсона. Однако по каким-то причинам альфа-синуклеин не влияет на образование выделяющих дофамин клеток в соседней зоне среднего мозга, вентральной области покрышки, задействованной в других физиологических процессах, нежели черная субстанция. Причины такого различия еще предстоит выявить.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Тип личности предложили определять по энцефалограмме

С ее помощью всех мужчин можно поделить всего на три группы.
Добавить в закладки
Комментарии

Саратовские ученые выяснили, что активность мозга, регистрируемая при записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ) у здоровых мужчин во время выполнения заданий на внимательность и скорость реакции, зависит от особенностей их личности. Исследователи считают, что найденная ими закономерность поможет выявлять сильные и слабые стороны кандидатов при приеме на работу, связанную с повышенной ответственностью и риском. Препринт научной статьи можно найти на сервере biorXiv, а сама она подана на публикацию в PLoS.

Испытуемыми стали 22 здоровых мужчины, периодически посещающие спортзал. Их средний возраст составлял 33 года. Каждого тестировали отдельно. В первый день добровольцы заполняли «16-факторный личностный опросник» Р. Кеттела, определяющий степень проявления у человека таких черт (либо их противоположности), как склонность к знакомствам, степень доверия к окружающим, эмоциональная устойчивость, смелость, подозрительность, консерватизм и пр. Также мужчин опрашивал психолог — это тоже помогало выявить тип их личности.

На следующем этапе испытуемые рассматривали пять таблиц Шульте. Это квадраты пять на пять ячеек, в каждой из которых записаны числа. Участникам исследования требовалось как можно быстрее найти и отметить в каждой таблице все числа от 1 до 25 строго в порядке возрастания, без пропусков (нельзя было искать «3», пока человек не увидел «2»). Задание делали на распечатанных таблицах, так как при выполнении компьютерного варианта глаза непроизвольно следуют за курсором, из-за чего поле зрения испытуемого сужается. Таблицы Шульте проверяют различные свойства внимания человека (распределение, устойчивость и т.д.) и в некоторой степени скорость реакции.

Во время работы с таблицами у мужчин снимали электроэнцефалограмму с кожи головы. Затем запись ЭЭГ каждого анализировали на предмет того, как меняется выраженность различных ритмов электрической активности головного мозга в разные моменты выполнения заданий. Под ритмами активности имеются в виду колебания электрического потенциала, вызванные совокупной работой нервных клеток в тех или иных областях коры больших полушарий (находящихся непосредственно под электродом) и имеющие сходный период и амплитуду. Одни «мозговые ритмы» связывают с повышенным вниманием, другие — со спокойным бодрствованием с закрытыми глазами, третьи — со сном и т.д. Разные ритмы могут проявляться одновременно, но при этом выраженность каких-то из них будет ниже, а других — выше. [ ... ]

Читать полностью

Российские нейробиологи обнаружили новый способ передачи сигналов между нервными клетками

Чувствительные к сладкому, горькому и глутамату клетки передают информацию в головной мозг, выпуская собственную «энергетическую валюту».
Добавить в закладки
Комментарии

Нейробиологи из Института биофизики клетки РАН (г. Пущино) и Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта совместно с коллегами из Швеции и США обнаружили новый способ передачи химических сигналов между нервными клетками. Вкусовые рецепторы одного из типов выделяют аденозинтрифосфат (АТФ) — вещество, которое используется клетками в первую очередь как источник энергии. Однако в данном случае его молекулы клетки выпускают наружу не в составе мембранных пузырьков, как это обычно бывает при обмене сигналами между нейронами, а через комплексы белков с гигантскими отверстиями посередине. Как обнаружили авторы работы, производством АТФ «на экспорт» в этих вкусовых рецепторах заняты митохондрии особого типа. Научная статья опубликована в журнале Science Signaling.

Исследователи заострили внимание на вкусовых рецепторах II типа, позволяющих ощущать сладкое, горькое и умами (вкус мяса, а точнее содержащегося в его белках глутамата). С помощью электронной микроскопии они сделали множество микрофотографий участков, где эти вкусовые рецепторы контактируют с отростками нейронов, проводящих сигналы в головной мозг. Также ученые с помощью флуоресцентных красителей определили, как меняется во вкусовом рецепторе II типа содержание АТФ в момент, когда такая клетка взаимодействует со сладкими веществами и глутаматом.

На всех микрофотографиях, запечатлевших место контакта (синапса) вкусового рецептора II типа и передающего сигналы в мозг нейрона, обнаружили крупные митохондрии необычной формы. Интересно было и их расположение: хотя бы одна такая митохондрия всегда находилась вблизи мембраны вкусового рецептора в районе синапса с нейроном-«передатчиком».

Предыдущие исследования показали, что АТФ в таких синапсах выбрасывается наружу не в мембранных пузырьках, как большинство нейромедиаторов, а через отверстия, проделанные в оболочке клетки каналом из нескольких белков под общим названием CALHM1. А полученные при электронной микроскопии снимки показали: CALHM1 не разбросаны по всей оболочке вкусового рецептора II типа, а собраны в районе контакта с нейроном, передающим сигналы в мозг. Близость этих каналов к необычным митохондриям позволила предположить, что именно они являются источником молекул АТФ, служащих в качестве сигнального вещества. Возможен был и другой вариант: аденозинтрифосфат «на экспорт» образуется в цитоплазме. [ ... ]

Читать полностью

Интенсивность воспаления в мозге научились определять по уровню микроэлементов в крови

Периодически измеряя концентрацию магния, железа и некоторых других элементов в сыворотке крови, можно будет следить за воспалительными процессами в нервной ткани.
Добавить в закладки
Комментарии

Группа исследователей из Ярославского государственного университета, Российского университета дружбы народов, Научного центра психического здоровья РАМН и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова установила, как концентрация различных микроэлементов в сыворотке крови людей с расстройствами аутистического спектра (РАС) связана с интенсивностью воспалений в их головном мозге. Научная статья опубликована в Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. Работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ).

В исследовании приняли участие 78 детей (средний возраст 5,5 года) с различными расстройствами аутистического спектра. У них однократно брали кровь. Из нее удаляли клетки, а также белок фибриноген, чтобы она не сворачивалась. Получалась сыворотка крови. В ней методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой определяли содержание жизненно необходимых микроэлементов: кобальта (Co), хрома (Cr), меди (Cu), железа (Fe), иода (I), марганца (Mn), молибдена (Mo), селена (Se), ванадия (V) и цинка (Zn). А также токсичных: алюминия (Al), мышьяка (As), кадмия (Cd) и никеля (Ni). Микроэлементы — это такие химические элементы, которые требуются организму в совсем небольших количествах, от миллионных до тысячных долей грамма. Тем не менее, если их в теле совсем не будет, его функционирование нарушится.

Параллельно с содержанием микроэлементов кровь проверяли на уровень в ней различных веществ-маркеров нейровоспаления — антител к фактору роста нервов и к основному белку миелина. Высокий уровень этих двух типов антител свидетельствует о том, что организм агрессивно реагирует на изолирующие оболочки длинных отростков нервных клеток (их еще называют миелиновыми) и на белок, помогающий таким отросткам и несущим их клеткам увеличиваться. Разумеется, иммунная реакция на такие молекулы не способствует нормальной работе нервной системы. Более того, связь нейровоспаления с развитием расстройств аутистического спектра показана во множестве исследований.

Ученые обнаружили, что у детей с высоким содержанием маркеров нейровоспаления в сыворотке уровень магния ниже нормы, а концентрация ионов марганца, наоборот, на 16—28 процентов выше, чем должна быть. Это согласуется с более ранними работами, авторы которых показали, что соединения магния способны защитить от воспалительных реакций. А высокое содержание в сыворотке жизненно необходимых железа, хрома, а также токсичных кадмия и никеля связано с повышенной концентрацией антител к фактору роста нервов и основному белку миелина. Такая закономерность выявлена впервые. [ ... ]

Читать полностью