logo

Пользовательского поиска

Friday 20th of July 2018

Нейральные стволовые клетки «подслушивают» разговоры нейронов

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
02.09.2012 10:53

 

Парвальбумин-экспрессирующий интернейрон (красный) в гиппокампе, окруженный многочисленными взрослыми нейральными стволовыми клетками (зеленые).

 

Парвальбумин-экспрессирующий интернейрон (красный) в гиппокампе, окруженный многочисленными взрослыми нейральными стволовыми клетками (зеленые). (Фото: Gerry Sun)

 

 

 

 

Ученые Школы медицины Джонса Хопкинса (Johns Hopkins Medicine) выяснили, как стволовые клетки, находящиеся в той части мозга, которая ответственна за регуляцию обучения, памяти и настроения, принимают решение о том, оставаться ли в состоянии покоя или начать создавать новые клетки мозга. Очевидно, стволовые клетки «перехватывают» химические «разговоры» между находящимися в непосредственной близости нейронами. Это дает им возможность понять, когда система находится в состоянии стресса и когда они должны начать действовать.


По мнению исследователей, понимание этого процесса химического сигналинга может пролить свет на то, как мозг реагирует на окружающую среду и как работают современные антидепрессанты, так как у животных эти препараты, как было показано, увеличивают количество клеток головного мозга. Результаты исследования опубликованы он-лайн в журнале Nature.

«Что мы узнали, это то, что стволовые клетки головного мозга не общаются обычным способом, как это делают нейроны – через синапсы и непосредственный сигналинг», - говорит профессор неврологии Хончжун Сонг (Hongjun Song), PhD, директор программы стволовых клеток в Институте клеточной инженерии (Institute for Cell Engineering). «Синапсы, как сотовые телефоны, позволяют нервным клеткам общаться друг с другом. Стволовые клетки не имеют синапсов, но наши эксперименты показывают, что они слышат, хотя и не напрямую, как друг с другом общаются нейроны. Это как если ты слушаешь, как кто-то рядом с тобой говорит по телефону».

Этот подслушиваемый стволовыми клетками «разговор» состоит из химических сообщений, питаемых нейромедиаторами, высвобождаемыми синапсами нейронов – структурами, делающими возможной межнейронную коммуникацию. Нейромедиаторы, высвобождаемые одним нейроном и воспринимаемые другим, являются триггером изменения электрических зарядов нейрона-получателя, которое заставляет нейрон либо генерировать электрические импульсы, либо успокаиваться, прерывая дальнейшую передачу сообщений.

Чтобы узнать, какой нейромедиатор могут распознавать стволовые клетки головного мозга, ученые ввели электроды в стволовые клетки мозга мышей и измеряли любые изменения в их электрическом заряде после добавления определенных нейромедиаторов. Электрические заряды стволовых клеток изменились, когда их обработали гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК) – известным тормозным нейромедиатором, что свидетельствовало о том, что стволовые клетки могут воспринимать ГАМК-послания.

Чтобы выяснить, какое сообщение ГАМК передает стволовым клеткам мозга, ученые генетически удалили ген рецептора ГАМК – белка на поверхности клеток – только в стволовых клетках. Микроскопическое исследование лишенных рецепторов ГАМК стволовых клеток в течение пяти дней показало, что эти клетки реплицировались, создав глиальные клетки. Со стволовыми клетками, имеющими рецепторы ГАМК, никаких изменений не произошло.

Затем ученые ввели нормальным мышам валиум, часто используемый в качестве успокаивающего средства. Как и ГАМК, валиум действует, активируя рецепторы ГАМК. Подсчет количества стволовых клеток головного мозга у таких мышей на второй и седьмой день после введения валиума показал резкое увеличение количества спящих стволовых клеток по сравнению с животными контрольной группы.

«Традиционно ГАМК приказывает нейронам отключиться и не продолжать передачу сообщений другим нейронам», - говорит профессор Сонг. «В этом случае нейромедиатор отключает и стволовые клетки и держит их в спящем состоянии».

Популяция стволовых клеток мозга мышей (и других млекопитающих, включая человека) находится в окружении не менее 10 различных видов нейронов, и любой из этих видов может сохранять стволовые клетки в состоянии покоя. Чтобы узнать, какие нейроны контролируют стволовые клетки, исследователи встроили в них фотоактивируемые белки, которые заставляют клетки посылать электрический импульс, а также высвобождать нейромедиатор, когда на них падает свет. Активируя определенный тип нейронов и наблюдая за стволовыми клетками с электродами, они установили, что нейроны, передающие стволовым клеткам сигнал, вызывающий изменение электрического заряда, – это парвальбумин-экспрессирующие интернейроны.

Наконец, чтобы проверить, соответствует ли этот механизм контроля над стволовыми клетками тому, что может испытывать животное, ученые поместили нормальных мышей и мышей, лишенных рецепторов ГАМК в стволовых клетках мозга, в стрессовые условия, социально изолировав их. Через неделю у нормальных изолированных мышей увеличилось числа стволовых и глиальных клеток. У изолированных мышей без ГАМК-рецепторов такого увеличения не наблюдалось.

«Коммуникация посредством ГАМК несомненно передает информацию о том, какому воздействию подвергаются клетки мозга со стороны внешнего мира, и, в данном случае, держит стволовые клетки головного мозга в резерве, так что мы не используем их, если в этом нет необходимости», - заключает профессор Сонг.

 

 

По материалам

Brain's Stem Cells "Eavesdrop" to Find Out When to Act

 

Оригинальная статья:

Juan Song, Chun Zhong, Michael A. Bonaguidi, Gerald J. Sun, Derek Hsu, Yan Gu, Konstantinos Meletis, Z. Josh Huang, Shaoyu Ge, Grigori Enikolopov, Karl Deisseroth, Bernhard Luscher, Kimberly M. Christian, Guo-li Ming, Hongjun Song. Neuronal circuitry mechanism regulating adult quiescent neural stem-cell fate decision

 

© «Нейральные стволовые клетки «подслушивают» разговоры нейронов». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о стволовых клетках


Окружающая клетку среда имеет решающее значение для процесса ее перепрограммирования

Способность к самообновлению клеток кожи поддерживается экзосомами

Ученые считают существование раковых стволовых клеток доказанным

Найдена молекула, избирательно стимулирующая дифференциацию стволовых клеток сердца в кардиомиоциты

Антагонист рецепторов дофамина убивает раковые стволовые клетки

Идентифицированы стволовые клетки меланомы

Стволовые клетки могут дифференцироваться в любой тип клеток, но только не без помощи этого белка

Сигнальный путь Wnt играет ключевую роль в нейрогенезе во взрослом головном мозге

Слух грызунам вернули человеческие эмбриональные стволовые клетки

Молекулярные маячки освещают дифференциацию стволовых клеток

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday307
mod_vvisit_counterYesterday1287
mod_vvisit_counterThis week5593
mod_vvisit_counterLast week6681
mod_vvisit_counterThis month18004
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4052450

We have: 42 guests, 7 bots online
Your IP: 54.81.244.248
 , 
Today: Июл 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.