Обнаружен новый тип клеток мозга, который действует как гибрид двух других
Обнаружен новый тип клеток головного мозга, названный глутаматергическими астроцитами. Это могло бы объяснить, как развиваются различные нейродегенеративные состояния, такие как болезнь Паркинсона.
Клетки головного мозга можно разделить на два типа: нейроны и глия. Обычно считается, что нейроны общаются друг с другом через синапсы или соединения между ними, тогда как глия не использует этот тип передачи сигналов.
Синаптическая передача происходит, когда нейрон электрически возбуждается и высвобождает химическое вещество, называемое нейротрансмиттером, в зазор между ним и другим нейроном, что приводит к активации второго нейрона. Считалось, что эта способность уникальна для нейронов.
Но два десятилетия назад Андреа Вольтерра, сейчас работающий в Университете Лозанны в Швейцарии, и его коллеги обнаружили, что некоторые глия также могут использовать синаптически-подобную передачу для связи с другими клетками. Однако результаты оказались противоречивыми, поскольку другие исследователи изо всех сил пытались повторить эти выводы.
Теперь Вольтерра с еще одной командой использовали современные методы, чтобы наконец разрешить оставшиеся противоречия.
Исследователи проанализировали данные о производстве генами в клетках мыши молекул РНК, которые являются промежуточными продуктами в производстве белка, чтобы посмотреть, смогут ли они найти белковые комплексы, необходимые для синаптической передачи в клетках, отличных от нейронов. Команда особенно пристально изучила клетки в области гиппокампа мозга, поскольку именно здесь, согласно предыдущим исследованиям, была обнаружена ненейрональная синапсическая передача.
Анализ выявил несколько скоплений астроцитов (типа глии), которые обладают способностью принимать участие в синаптической передаче. Клетки, по-видимому, выделяют нейромедиатор глутамат, который является наиболее распространенным нейромедиатором в мозге.
Также исследователи подтвердили наличие генов, участвующих в этом апроцессе, изучая срезы мозга взрослых мышей. Исследователи назвали эти клетки глутаматергическими астроцитами. Затем исследователи использовали метод флуоресцентной микроскопии, называемый двухфотонной визуализацией, для изучения высвобождения глутамата этими клетками в мозге мышей.
— Андреа Вольтерра.
Он и его коллеги также обнаружили аналогичные белковые признаки синаптической передачи в ненейрональных клетках человека, изучая существующие наборы данных.
— член команды Людовик Телли, сотрудник Университета Лозанны.
Исследователи еще не знают, сколько из этих клеток можно найти в мозге и находятся ли они в основном в гиппокампе.
Непонятно, зачем мозгу нужна глия, которая общается посредством синаптической передачи. Вольтерра предполагает, что это может привести к большей координации сигналов.
— Андреа Вольтерра.
По мнению исследователей, один астроцит может контактировать со 100 000 синапсами у мышей, а это значит, что сигналы будут передаваться дальше все более скоординировано. Они могут достигать количества миллионов синапсов у человека.
Эти клетки также присутствуют в цепях мозга, участвующих в движении, которые деградируют при болезни Паркинсона. Лучшее понимание клеток может предоставить медикам лучшее понимание того, как бороться с этим заболеванием.
Клетки головного мозга можно разделить на два типа: нейроны и глия. Обычно считается, что нейроны общаются друг с другом через синапсы или соединения между ними, тогда как глия не использует этот тип передачи сигналов.
Синаптическая передача происходит, когда нейрон электрически возбуждается и высвобождает химическое вещество, называемое нейротрансмиттером, в зазор между ним и другим нейроном, что приводит к активации второго нейрона. Считалось, что эта способность уникальна для нейронов.
Но два десятилетия назад Андреа Вольтерра, сейчас работающий в Университете Лозанны в Швейцарии, и его коллеги обнаружили, что некоторые глия также могут использовать синаптически-подобную передачу для связи с другими клетками. Однако результаты оказались противоречивыми, поскольку другие исследователи изо всех сил пытались повторить эти выводы.
Теперь Вольтерра с еще одной командой использовали современные методы, чтобы наконец разрешить оставшиеся противоречия.
Исследователи проанализировали данные о производстве генами в клетках мыши молекул РНК, которые являются промежуточными продуктами в производстве белка, чтобы посмотреть, смогут ли они найти белковые комплексы, необходимые для синаптической передачи в клетках, отличных от нейронов. Команда особенно пристально изучила клетки в области гиппокампа мозга, поскольку именно здесь, согласно предыдущим исследованиям, была обнаружена ненейрональная синапсическая передача.
Анализ выявил несколько скоплений астроцитов (типа глии), которые обладают способностью принимать участие в синаптической передаче. Клетки, по-видимому, выделяют нейромедиатор глутамат, который является наиболее распространенным нейромедиатором в мозге.
Также исследователи подтвердили наличие генов, участвующих в этом апроцессе, изучая срезы мозга взрослых мышей. Исследователи назвали эти клетки глутаматергическими астроцитами. Затем исследователи использовали метод флуоресцентной микроскопии, называемый двухфотонной визуализацией, для изучения высвобождения глутамата этими клетками в мозге мышей.
Эти клетки немного похожи на астроциты и немного на нейроны. Они выделяют нейротрансмиттеры с механизмом и скоростью, которые обычно связаны только с нейронами. Вот почему мы называем это своего рода гибридной клеткой. Сигналы, которые мы видим, имеют порядок скорости, аналогичный сигналам нейронов
— Андреа Вольтерра.
Он и его коллеги также обнаружили аналогичные белковые признаки синаптической передачи в ненейрональных клетках человека, изучая существующие наборы данных.
Результаты показывают, что эти клетки содержатся и у людей
— член команды Людовик Телли, сотрудник Университета Лозанны.
Исследователи еще не знают, сколько из этих клеток можно найти в мозге и находятся ли они в основном в гиппокампе.
Непонятно, зачем мозгу нужна глия, которая общается посредством синаптической передачи. Вольтерра предполагает, что это может привести к большей координации сигналов.
Обычно у нас есть нейронная информация, которую необходимо распространить на более крупные ансамбли, а нейроны не очень хорошо справляются с этой задачей
— Андреа Вольтерра.
По мнению исследователей, один астроцит может контактировать со 100 000 синапсами у мышей, а это значит, что сигналы будут передаваться дальше все более скоординировано. Они могут достигать количества миллионов синапсов у человека.
Эти клетки также присутствуют в цепях мозга, участвующих в движении, которые деградируют при болезни Паркинсона. Лучшее понимание клеток может предоставить медикам лучшее понимание того, как бороться с этим заболеванием.
- Алексей Павлов
- SCIENCE PHOTO LIBRARY
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Бомбы с орбиты: почему советская технология, воскрешенная Китаем, встревожила США?
Американцы слишком долго считали свои системы раннего предупреждения лучшими на планете. Теперь......
Битва под Каневом: почему на 350 лет замолчали сокрушительную победу России?
Неудобная победа, предательство и идеология. Мы бы могли вообще не узнать об этом триумфе русского оружия...
С Ноева ковчега сняли запрет: что покажут радары на Арарате?
История, которую больше всего высмеивали ученые, неожиданно становится все более реальной...
Дикий народ чучуна: Кто наводил ужас на коренное население Сибири?
Йети? Люди-изгои? Древнее племя? Пока что вопросов больше, чем ответов...
Мрачный прогноз для США из 1995 года сбылся: в чем великий ученый Саган оказался прав?
Исследователь говорил: все плохо, но еще не все потеряно. Его советы могут реально помочь всему человечеству...
Почему их ДНК не меняется уже 42 000 лет: определен самый древний народ на планете
Три раза предки жителей Океании встречались с исчезнувшими видами людей, и это в корне изменило их гены...
Тайна «косого глаза» Венеры раскрыта: что увидела нейросеть на картинах Боттичелли?
Художник нарисовал пять портретов прекрасной Симонетты Веспуччи. И каждое полотно еще больше подтверждает страшный диагноз...
Новая вселенная внутри звезды: почему Эйнштейн мог ошибаться насчет черных дыр
Больше 20 лет эта гипотеза в буквальном смысле раздирает мир науки. Но, возможно, именно она выведет ученых из тупика сингулярности...
Снегопады в Антарктиде становятся все аномальнее: и ученые, наконец-то, знают почему?
Ученым придется пересмотреть все климатические модели Шестого континента. Кстати, снега там будет выпадать с каждым годом все больше...
Еще одна тайна майя: археологи секрет алтаря в заброшенном городе
Выяснилось, что индейцы долгие столетия продолжали исповедовать, казалось бы, давно забытый древний культ...
Марс под вопросом: что может обнулить иммунитет у космонавтов?
И почему защита организма перестает видеть микробы, выжившие в космосе?...
43 — проклятый возраст Рюриковичей: почему многие князья не переживали этот роковой рубеж?
Генетики говорят: русская династия слишком поздно поняла, что попала в ловушку «чистой» крови...
Бельгийскую разведку снова взломали: хакеры целый год качали оттуда секретные данные
Эксперты говорят: проникновение было замечено совершенно случайно. И это пугает...
Доказана жизнь на спутнике Юпитера: как же бактериям удалось добраться с Земли на Европу?
За 3,5 миллиарда лет земные бактерии могли долететь до 105 звездных систем. Так что у Европы есть все шансы на «заражение»...
Сначала Стоунхендж был... не каменным: найден прототип легендарного святилища
Доисторическая религия оказалась старше на 500 лет, чем считали ученые. И она играла огромную роль в жизни древних людей...
Кипящая дыра в Йеллоустоуне: почему геологи «проморгали» опасный инцидент?
Геологический детектив: незамеченный взрыв, неожиданный провал и далеко идущие последствия...