Время развития нейронов определяет, какими они могут стать

Когда дело доходит до королевской власти, все ясно: корону наследует первый ребенок монарха. Родным братьям и сестрам, рожденным позже, приходится довольствоваться менее гламурной профессией. Это очень похоже на некоторые нервные клетки в головном мозге. В их случае не порядок их рождения, а по крайней мере время их появления определяет их дальнейшую карьеру. Об этом свидетельствует недавнее исследование Боннского университета. Результаты были получены на мышах; поэтому степень, в которой они могут передаваться людям, все еще остается неопределенной. Теперь они опубликованы в журнале eNeuro .

В своем исследовании исследователи изучили определенный тип клеток: дофаминергические нейроны в среднем мозге. Своим несколько громоздким названием они обязаны своей способности вырабатывать дофамин. Это вещество-мессенджер играет важную роль в передаче сигналов между определенными нервными клетками. Таким образом, потеря дофаминергических нейронов может привести к болезни Паркинсона, например, с ее характерным дефицитом двигательных последовательностей.

Дофаминергические нейроны в среднем мозге не одинаковы. «Теперь мы знаем целый ряд различных типов, каждый из которых, скорее всего, выполняет определенные задачи в мозге», — объясняет профессор доктор Сандра Блесс из Института реконструктивной нейробиологии Университетской больницы Бонна. «Они посылают очень длинные нервные волокна, называемые аксонами, в разные области мозга. Одним из веществ, которые они транспортируют по этим волокнам в соответствующую область-мишень, является дофамин». Тем не менее, большинство этих типов, вероятно, происходят из одних и тех же клеток -предшественников . «Мы хотели знать, как эти предшественники развиваются в различные группы дофаминергических клеток, без которых мозг не мог бы функционировать».

Время появления определяет карьерный путь

Уже давно известно, что судьба других нервных клеток зависит от времени их возникновения. «Мы исследовали, имеет ли место то же самое в дофаминергических нейронах», — говорит Алессандро Питезе, работающий над докторской диссертацией в группе профессора Блесса. «У мышей требуется от четырех до пяти дней, чтобы все клетки-предшественники превратились в дофаминергические нейроны. Мы хотели знать: отличаются ли нейроны, формирующиеся в первый день, от тех, которые образуются на второй, третий или четвертый день?»

Для этого исследователи в разное время метили клетки-предшественники, чтобы все нейроны, возникшие из этих предшественников в последующие дни, светились под микроскопом зеленым цветом. Напротив, те нейроны, которые ранее возникли из немеченых предшественников, оставались темными. «Таким образом, мы обнаружили, что рано рожденные клетки все еще могут развиваться во все типы дофаминергических нейронов в среднем мозге», — говорит соавтор Блесса Франка Фрайс. Таким образом, образно говоря, эти ячейки могут идти по совершенно разным карьерным путям. «Однако, чем позже они рождаются, тем сужаются их возможности. Таким образом, они становятся более специализированными».

Фундаментальные исследования, имеющие отношение к практике

Теперь исследовательская группа хочет выяснить, какие сигналы заставляют клетки-предшественники все больше двигаться в определенном направлении. «В реконструктивной нейробиологии в настоящее время предпринимаются усилия по созданию нейронов из стволовых клеток », — говорит Блесс, который также является членом Трансдисциплинарной исследовательской области «Жизнь и здоровье» в Боннском университете. «Это потому, что он позволяет целенаправленно воспроизводить типы нервных клеток в лаборатории, что потенциально может быть использовано, чтобы обратить вспять потерю клеток, которая происходит, например, при болезни Паркинсона». Для этого важно понимать процессы, происходящие при естественной дифференциации.

Результаты исследования также могут позволить специфически отключать определенные типы дофаминергических клеток у мышей. Это может дать новое понимание механизмов различных заболеваний, в которых играют роль изменения в дофаминергической системе — от депрессии до шизофрении и болезни Паркинсона.

Добавить комментарий