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 могут развиваться различные нейродегенеративные состояния, такие как болезнь Паркинсона.

Клетки головного мозга можно разделить на два типа: нейроны и глия. Нейроны обычно считаются клетками головного мозга, которые общаются друг с другом через синапсы или соединения между ними, тогда как глия — это клетки центральной нервной системы, которые не используют этот тип передачи сигналов.

Эта 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 и его коллеги объявили, что они 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 и другая команда использовали современные методы, чтобы наконец положить конец этому противоречию.

Исследователи проанализировали наборы данных о том, какие молекулы РНК производятся генами в клетках мыши, чтобы определить, смогут ли они найти белковые комплексы.необходим для синаптической передачи в других клетках. Команда специально 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, по-видимому, также обладают способностью принимать участие в синаптической передаче. Клетки, по-видимому, выделяют нейромедиатор глутамат, который является наиболее распространенным нейромедиатором в мозге. Затем исследователи подтвердили наличие этих генов, изучая срезы мозга взрослых мышей. Исследователи назвали эти клетки глутаматергическими астроцитами.

«Эти клетки немного похожи на астроциты и немного на нейроны», — говорит Вольтерра. «Они выделяют нейротрансмиттеры с механизмом и скоростью, которые обычно связаны только с нейронами. Вот почему мы называем это своего рода гибридной клеткой».

Затем исследователи использовали метод визуализации флуоресцентной микроскопии, называемый двухфотонной визуализацией, для изучения высвобождения глутамата этими клетками в мозге мышей. «Сигналы, которые мы видим, имеют порядок скорости, аналогичный сигналам нейронов», — говорит Вольтерра.

Сканирование мозга показывает, что подростки с большим количеством симптомов определенных психических заболеваний, аутизма или СДВГ подвергаются меньшему сокращению синаптических связей между нейронами, чем обычно.

Он и его коллеги также обнаружили аналогичные белковые признаки синаптической передачи в ненейрональных клетках в наборах данных человека. «Результаты показывают, что эти клетки консервативны у людей», — говорит член команды Людовик Телли из Университета Лозанны.

Исследователи не знают, сколько из этих клеток можно найти в мозге и находятся ли они главным образом в гиппокампе.

Непонятно, зачем мозгу нужна глия, которая общается посредством синаптической передачи, говорит Вольтерра. Он предполагает, что это может привести к большей координации сигналов. «Часто у нас есть нейронная информация, которую необходимо распространить на более крупные ансамбли, а нейроны не очень хорошо справляются с этой задачей», — говорит он. По его словам, один астроцит может контактировать со 100 000 синапсами, а это может означать, что сигналы могут передаваться дальше и более скоординировано.

По словам Вольтерры, эти клетки также участвуют в цепях, участвующих в движении, которые дегенерируют при болезни Паркинсона. Лучшее понимание клеток может дать нам лучшее понимание того, как бороться с этим заболеванием.