logo

Пользовательского поиска

Thursday 24th of May 2018

«Стражи» мозга удаляют умирающие нейроны

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Паркинсона
Автор: Administrator   
11.04.2016 20:58

 

Скопление мертвых клеток (зеленые пятна) в субвентрикулярной зоне (СВЗ) – области нейрогенеза – мозга мыши, не имеющей рецепторов Mer и Axl. (Синим окрашены все клетки). В СВЗ мозга здоровой мыши зеленых пятен нет.

Скопление мертвых клеток (зеленые пятна) в субвентрикулярной зоне (СВЗ) – области нейрогенеза – мозга мыши, не имеющей рецепторов Mer и Axl. (Синим окрашены все клетки). В СВЗ мозга здоровой мыши зеленых пятен нет. (Фото: Salk Institute)


К периоду зрелости большинство нейронов нашего мозга, которые останутся с нами до конца жизни, уже есть. Но в некоторых областях процесс нейрогенеза продолжается и требует функционирования клеточных «часовых» - специализированных иммунных клеток, поддерживающих безопасность мозга, избавляя его от мертвых или переставших выполнять свои функции клеток.


Ученые из Института биологических исследований Солка (Salk Institute for Biological Studies) изучили процесс удаления умирающих и мертвых нейронов из здорового и поврежденного мозга и идентифицировали специфические клеточные «выключатели», играющие ключевую роль в этом процессе. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature.

«Мы узнали, что рецепторы на иммунных клетках мозга жизненно важны как для здорового, так и для поврежденного мозга», - говорит руководитель исследования профессор молекулярной нейробиологии Грэг Лэмке (Greg Lemke). «Эти рецепторы могут стать терапевтическими мишенями для лечения нейродегенеративных заболеваний или связанных с воспалением расстройств, таких как болезнь Паркинсона».

Два десятилетия назад лаборатория профессора Лэмке открыла, что иммунные клетки экспрессируют важнейшие молекулы, названные TAM-рецепторами, которые с тех пор находятся в фокусе внимания ученых во многих лабораториях мира, занимающихся изучением аутоиммунных заболеваний и рака. Два из TAM-рецепторов (Mer and Axl) помогают иммунным клеткам – макрофагам – работать «мусорщиками», находящими и пожирающими более 1 миллиарда мертвых клеток, образующихся в организме человека каждый день.

Профессор Грэг Лэмке (Greg Lemke) и Лоранс Фуржо (Lawrence Fourgeaud).

 

Профессор Грэг Лэмке (Greg Lemke) и Лоранс Фуржо (Lawrence Fourgeaud). (Фото: Salk Institute)

 

 

 

В своем новом исследовании группа из Института Солка ответила на вопрос, выполняют ли рецепторы Mer и Axl ту же функцию в головном мозге. Специализированные макрофаги центральной нервной системы – микроглия – составляют около 10 процентов клеток головного мозга, где они распознают и разрушают патогены. Ученые удалили Axl и Mer из микроглии здоровых во всех других отношениях мышей. К их удивлению, отсутствие этих двух рецепторов приводило к выраженному накоплению мертвых клеток, но этот феномен наблюдался не во всех областях мозга. «Трупы» клеток присутствовали только в небольших областях, где шел процесс образования новых нейронов – нейрогенез.

В процессе нейрогенеза во взрослом мозге умирает много клеток (что нормально), но они немедленно уничтожаются микроглией.

«В нормальном мозге очень трудно обнаружить даже одну мертвую клетку, потому что они эффективно распознаются и устраняются микроглией», - объясняет происходящее в мозге Паки Травэ (Paqui G. Través), один из первых авторов статьи. «Но в нейрогенных областях мозга мышей, не имеющих Mer и Axl, мы обнаружили много таких клеток».

Пометив для более детального изучения этого феномена молодые растущие нейроны мышей с микроглией без Mer and Axl, ученые столкнулись с еще одним не менее интересным явлением: количество новых нейронов, мигрирующих к обонятельной луковице, резко увеличилось. У мышей, не имевших этих двух TAM-рецепторов, вновь образовавшихся клеток в обонятельном центре было на 70 процентов больше, чем у нормальных животных.

По словам профессора Лэмке, как – и в какой степени – этот бесконтрольный рост новых нейронов влияет на обоняние мыши, пока непонятно, хотя эта область стоит в планах изучения его лаборатории. Но тот факт, что так много живых нервных клеток способно мигрировать в обонятельную луковицу в отсутствии Mer and Axl, позволяет предположить, что эти рецепторы, помимо устранения мертвых клеток, играют и другую роль – фактически они могут быть ориентированы на живые, но функционально дефектные клетки.

«Похоже, что в значительной степени гибель клеток в нейрогенных областях не связана с их естественной смертью, а является, скорее, результатом действия самой микроглии, которая уничтожает часть этих клеток путем поглощения», - комментирует Лэмке. «Другими словами, некоторые из этих новорожденных нейрональных прогениторов фактически поедаются живыми».

В области мозга, где отсутствуют рецепторы Mer и Axl, отчетливый «путь смерти» соответствует миграционному пути от нейрогенной области к обонятельной луковице. Синим окрашены все клетки; зеленые пятна – мертвые клетки. В той же области мозга здоровых мышей зеленых пятен нет.

 

В области мозга, где отсутствуют рецепторы Mer и Axl, отчетливый «путь смерти» соответствует миграционному пути от нейрогенной области к обонятельной луковице. Синим окрашены все клетки; зеленые пятна – мертвые клетки. В той же области мозга здоровых мышей зеленых пятен нет. (Фото: Salk Institute)

 

В здоровом мозге это необязательно плохо, добавляет профессор. Мозг генерирует больше нейронов, чем может использовать, и удаляет клетки, которые не нужны. Однако в воспаленном или больном мозге разрушение живых клеток может иметь неприятные последствия.

Чтобы понять роль TAM-рецепторов при патологии, лаборатория Лэмке провела еще одну серию экспериментов: ученые изучили активность Axl и Mer у мышей с моделью болезни Паркинсона. Мыши данной модели вырабатывают человеческий белок, характерный для мозга больных с наследственной формой этого заболевания. Присутствие этого белка приводит к медленной дегенерации головного мозга. Исследователи увидели, что в этих условиях Axl гораздо более активен, что согласуется с результатами других исследований, показавших, что повышенная активность Axl является надежным индикатором воспалительного процесса в тканях.

Но результат удаления Axl и Mer из микроглии мышей с моделью болезни Паркинсона удивил исследователей еще больше: состояние мышей без Axl и Mer не было хуже, чем у мышей с заболеванием, но с нормальной микроглией; напротив, они жили даже дольше. Это может объясняться тем, что Axl и Mer распознают и уничтожают больные и дисфункциональные нейроны. При патологии количество дисфункциональных нейронов может быть больше, чем здоровых, и Axl and Mer могут содействовать разрушению слишком большого количества нейронов, фактически ускоряя развитие заболевания.

«По-видимому, мы можем изменять течение этого заболевания в его животной модели, манипулируя Axl and Mer», - говорит Лоранс Фуржо (Lawrence Fourgeaud), один из первых авторов статьи. Однако чтобы прийти к однозначному выводу о том, может ли изменение количества TAM-рецепторов быть надежным методом лечения нейродегенеративных заболеваний с участием микроглии, необходимы дальнейшие исследования, предупреждают ученые.

 

 

По материалам

Brain guardians remove dying neurons

 

Оригинальная статья:

Lawrence Fourgeaud, Paqui G. Través, Yusuf Tufail, Humberto Leal-Bailey, Erin D. Lew, Patrick G. Burrola, Perri Callaway, Anna Zagórska, Carla V. Rothlin, Axel Nimmerjahn & Greg Lemke. TAM receptors regulate multiple features of microglial physiology

 

© ««Стражи» мозга удаляют умирающие нейроны». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Паркинсона. Письменное разрешение обязательно.

 

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday308
mod_vvisit_counterYesterday602
mod_vvisit_counterThis week2692
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month15182
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3998564

We have: 10 guests, 6 bots online
Your IP: 54.196.86.89
 , 
Today: Май 24, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.