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
«Купол света»: почему секретная советская технология снова тревожит американских экспертов?
США почти 40 лет пытается взломать этот секрет, но дальше гипотез дело не продвинулось...
Вот это поворот в истории: сарматы — вообще не потомки скифов
По словам ученых, это был настоящий демографический шок, когда один народ резко сменил другой...
«Парк юрского периода» был неправ: новая информация о тиранозаврах вас очень удивит
Маленькие яйца, детеныши размером с кошку и другие разоблачения голливудских мифов...
Артефакты из мезозоя помогли одержать победу в Куликовской битве
Российский геолог открыл неизвестную страницу в истории знакового сражения...
Генетическая загадка Арктики: что веками «ломало» ДНК народов Севера?
В крови этих людей ртути в семь раз больше нормы. Как северяне выдерживают такие отравления?...
Уран на завтрак и обед: в старой советской шахте обнаружены загадочные бактерии
По словам ученым, новое открытие может решить проблемы, связанные с радиацией...
Мумия персидской принцессы чуть не вызвала «войну» между тремя государствами
А потом пришли результаты вскрытия, и все эксперты схватились за головы...
Химия из другого мира обнаружена в знаменитом метеорите Хиллсборо
Эксперты уверены, что когда-то именно такой астероид доставил на Землю компоненты, из которых образовалась жизнь...
«Розовые рыцари» Антарктиды: удивительная история первой зимовки на Шестом континенте
Мало кто знает, что экспедиция осталась жива лишь благодаря «тайной» охоте...
Стало известно, из чего состоял астероид, убивший динозавров
Новое исследование переписало картину глобального вымирания, случившегося 66 миллионов лет назад...
14 памятников и храм высотой 12 метров: в джунглях Юкатана нашли неразграбленный город майя
Как населенный пункт веками ускользал от искателей сокровищ и что его открытие значит для науки?...
Сражались на равных с войнами-мужчинами: зачем дочери фараона были похоронены с боевыми луками и кинжалами?
Новое открытие полностью пересмотрело военную иерархию в Древнем Египте...