Loading...
Астроциты — это тип не-нейрональных клеток центральной нервной системы, получивших свое название за то, что изначально в микроскопе они выглядели похожими на звезды. Астроциты работают с нейронами заодно: они окружают нейроны, как бы обхватывая их своими отростками. Эти клетки необходимы для работы мозга, так как они выполняют множество функций. К примеру, астроциты физически поддерживают нейроны и участвуют в формировании и регулировании активности синапсов — места соединения двух нейронов, по которым происходит их взаимодействие. Если астроциты теряют свою структуру, то синапсы перестают правильно работать и функционирование мозга нарушается. Однако до сих пор ученые не могут сказать, каким образом астроциты приобретают свою разветвленную структуру со множеством отростков и листочков, которая является основой их уникальных свойств.
Исследователи из Медицинского колледжа Бэйлора предположили, что если нейроны формируются в мозге раньше астроцитов, то они могут влиять на то, в какой форме развиваются астроциты, как бы приспосабливая их под себя. «Мы искусственно активировали или подавляли нейроны, после чего определяли, ускорит или замедлит это созревание астроцитов», — рассказал первый автор статьи И-Тин Чэн из Медицинского колледжа Бэйлора.
Ученые проследили, как концентрация тормозного нейромедиатора, сокращенно называемого ГАМК (гамма-аминомасляная кислота), влияет на развитие клетки. ГАМК производят особые тормозные нейроны, и он относится к тормозным нейромедиаторам, которые тормозят активность нейронных сетей. С астроцитами ГАМК связывается через специальные рецепторы на их поверхности. Эти рецепторы типа ГАМКВ относятся к так называемым метаботропным, то есть они меняют свою конформацию при связывании с нейромедиатором. Это запускает каскад химических реакций и в конечном итоге меняет функциональное состояние клетки.
Оказалось, что активности ГАМК-эргических нейронов (вырабатывающих ГАМК) достаточно для того, чтобы астроциты полностью созрели. Когда ученые отключали ГАМКВ-рецепторы в астроцитах, они переставали воспринимать ГАМК, из-за чего астроциты не могли развиться до конца и приобрести такую разветвленную форму. Исследователи также обнаружили, что рецепторы ГАМКВ в астроцитах регулируются по-разному в разных областях мозга. С помощью методов биоинформатики они установили, что в зависимости от области мозга два белка LHX2 и NPAS3, которые регулируют транскрипцию, будут связываться с разными веществами.
Исследование показывает, что развитие астроцитов — это результат «игры» сложного ансамбля нейронов и белков. Дальнейшее изучение этого вопроса позволит лучше понять, как функционирует мозг человека, а также добиться прогресса в области лечения нейродегенеративных заболеваний, в которые, как уже понятно, заметный вклад носит нарушение нейрон-глиального взаимодействия.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.