Ученые выяснили, что 93% липидов, присутствующих в нервной ткани, неодинаково распределены в белом и сером веществе мозга, а также в его разных отделах: подкорковых структурах, зрительной, моторной и префронтальной коре — зоне, отвечающей за принятие решений, социальное поведение и другие функции. Поскольку нарушения в липидоме — совокупности липидов — головного мозга возникают при психических и когнитивных расстройствах, карта этих молекул поможет выявлять такие заболевания. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Nature Communications.
Липиды — соединения, к которым относятся всем известные жиры, — важнейший компонент ткани головного мозга. Эти молекулы составляют 35–40% от всех веществ, присутствующих в телах нервных клеток, которые входят в состав серого вещества, и целых 78% миелиновой оболочки, окружающей отростки нервных клеток в белом веществе. Липиды нервной ткани разнообразны: среди них есть фосфорсодержащие соединения (фосфолипиды и сфинголипиды), холестерин и другие молекулы. Они участвуют в обмене веществ и развитии нервных клеток, передаче сигналов между ними, а также контроле воспалительных процессов. Поэтому нарушения в составе липидов (липидоме) головного мозга связаны с когнитивными расстройствами, такими как аутизм, шизофрения, болезнь Альцгеймера. Однако до сих пор связь между липидомом и структурными особенностями нервной ткани была недостаточно исследована, что ограничивало использование липидов в качестве молекулярных маркеров для выявления заболеваний головного мозга.
Ученые из Сколковского института науки и технологий (Москва) с коллегами впервые в мире построили карту липидов человеческого мозга. Авторы исследовали образцы ткани головного мозга четырех здоровых людей, оценив состав липидов в 75 различных областях этого органа. Исследователи выявляли липиды в образцах с помощью масс-спектрометрии — подхода, который позволяет определить строение молекулы по тому, как ее заряд соотносится с массой и как она движется в магнитном поле.
Всего авторы обнаружили 419 различных липидов, при этом большинство из них (93%) были неодинаково распределены между разными частями человеческого мозга. Так, например, в подкорковом веществе — наиболее древней части головного мозга, — моторной (отвечающей за движения) и зрительной коре наблюдались высокие уровни холестерина, тогда как в префронтальной коре — зоне, обеспечивающей сложное социальное поведение и принятие решений, — количество этого вещества было ниже.
Поскольку больше всего липидов содержится в миелиновых оболочках отростков нейронов, авторы проверили, влияет ли то, насколько богата миелином та или иная часть мозга, на характерный для нее липидом. Оказалось, что в белом веществе, богатом миелином, преимущественно встречаются церамиды, два класса фосфолипидов, а также липиды, содержащие насыщенные жирные кислоты. Поскольку основная функция белого вещества — передача сигналов по отросткам нервных клеток, можно предположить, что перечисленные типы липидов важны для выполнения тканью этой функции.
В сером веществе, где сконцентрированы не отростки, а тела нервных клеток, и миелина практически нет, в основном присутствовали липиды полиненасыщенных жирных кислот. Это говорит о том, что такие молекулы могут быть важны для обработки сигналов в клетках.
«В дальнейшем мы планируем детальнее исследовать липидом подкорковых структур мозга, которые лишь частично вошли в нашу работу, а также включить в исследование образцы мозга пациентов с различными психическими заболеваниями. Потенциально полная "расшифровка" липидома поможет понять природу психических расстройств и их влияние на устройство и работу мозга», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Мария Осетрова, стажер-исследователь Центра нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана Сколтеха.
В исследовании также принимали участие сотрудники Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва), Федерального исследовательского центра химической физики имени Н.Н. Семенова РАН (Москва), Лейпцигского университета (Германия) и Национального университета Сингапура (Сингапур).
Материал предоставлен пресс-службой Российского научного фонда
Schizophrenia Bulletin: Домашние кошки увеличивают риски шизофрении для хозяев
Австралийским учёным удалось выявить серьёзную опасность содержания домашних кошек: они могут почти вдвое усилить риски развития шизофрении и иных психических расстройств. Результаты исследования опубликованы в журнале Schizophrenia Bulletin. Специалистами Центра…
Земля наклонилась по вине человека, решили учёные
Специалисты обращают внимание на изменение угла наклона земной оси, часть из них связывает этот процесс с деятельностью человека. Корейские эксперты в составе международной команды провели исследование, заявив, что чрезмерная откачка…
Анализ показывает, что спорные Иорданские свинцовые кодексы могут быть древними
Расследование с использованием ионных пучков позволило применить самые современные методы к загадочным книгам, подлинность которых подвергалась сомнению многими экспертами и представителями власти, выявив их сложный состав и установив, что, хотя…
МО: за ночь над Россией сбили 33 украинских БПЛА
Силы ПВО за ночь сбили 33 украинских БПЛА над регионами России. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи в период с 23:00 20 ноября до 7:00 мск…
ФСБ предотвратила подрыв железнодорожных путей в Краснодаре
Сотрудники УФСБ России по Краснодарскому краю предотвратили планировавшийся по заданию украинских спецслужб подрыв железнодорожных путей в Краснодаре для срыва графика перевозок военной техники и вооружений в зону проведения специальной военной…
Финляндия хочет восстановить «болотные ловушки» у границы России
Власти Финляндии рассматривают возможность использования болот в целях обороны на границе с Россией. Об этом сообщила телерадиокомпания Yle. По ее информации, министерство обороны и министерство окружающей среды республики выясняют, возможно…
Как Лукашенко заставил Литву сдаться
«Литовская премьер посопротивлялась из принципа, но в итоге капитулировала – ничего другого ей не ос...
Любопытная гравитационная волна может быть намеком на первичные черные дыры
Это маловероятно, но учёные, возможно, обнаружили экзотические первичные чёрные дыры, образовавшиеся...
Севастополь - самый европейский из всех европейских городов. Именно здесь находятся английское, немецкое, французское, турецкое и даже итальянское кладбища, на которых покоятся те, кто когда-то усомнился в том, что Крым наш.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".