Ученые раскрыли секрет восстановления мозга, выяснив, какую роль играют скрытые защитники нейронов.

Нейроны, ключевые элементы мозга, привлекают наибольшее внимание как в научной, так и в общественной сферах, однако они не смогли бы выполнять свои функции без своих преданных помощников — глиальных клеток. Эти клетки-помощники обеспечивают нейроны питательными веществами, удаляют отходы и защищают их от повреждений. Недавно ученые обнаружили новый метод, с помощью которого они могут выявлять повреждения нейронов и реагировать на них, восстанавливая затронутые области, сообщает Rockefeller University.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, продемонстрировало, что два ключевых белка помогают глиальным клеткам следить за крошечными волоскоподобными структурами, известными как реснички, которые расположены на нервных окончаниях. Это открытие может помочь ученым лучше понять болезни, связанные с дефектами этих ресничек, такие как поликистоз почек.

Нейроны взаимодействуют через две основные структуры — аксонов, которые передают сигналы, и дендритов, которые их принимают. Некоторые дендриты используют реснички для обнаружения запахов, света и других сигналов. Несмотря на то, что ученые уже неоднократно исследовали, как глиальные клетки поддерживают аксоны, меньше внимания было уделено тому, как эти клетки-помощники защищают дендриты и их реснички. Поскольку проблемы с дендритами связаны с различными заболеваниями, исследователи решили углубиться в изучение этих процессов.

"Мы практически ничего не знали о взаимодействии глиальных клеток и дендритов, хотя они так же важны, как и аксоны", — отмечает Шай Шахам, автор исследования из Рокфеллеровского университета. Для этого ученые исследовали крошечных червей, известных как C. elegans. Эти черви широко используются в научных исследованиях благодаря своей простой и хорошо изученной анатомии. В отличие от человека, у них реснички расположены только на концах дендритов, что упрощает наблюдение за процессами, происходящими, когда глиальные клетки теряют функциональность.

"Изучая нематод, мы смогли расшифровать очень специфические взаимодействия между дендритами и глией", — говорит Кэтрин Варандас, ведущий автор исследования. Исследователи применили современные методы для изменения генов червей, отслеживания их клеток с помощью светящихся маркеров и анализа реакции глиальных клеток на повреждение ресничек. Они обнаружили, что клетки улавливают повреждения ресничек и реагируют на них, накапливая защитные белки и изменяя свое поведение.

Важную роль в этом процессе играют два белка — DGS-1 в нейронах и FIG-1 в глиальных клетках. При изменении этих белков глиальные клетки реагируют на повреждение, даже если реснички остаются целыми. Это открытие может помочь ученым понять аналогичные механизмы у человека. Поскольку у многих животных, включая людей, органы чувств зависят от ресничек, эти выводы могут быть актуальны не только для червей.

Исследователи намерены изучать глиальные клетки млекопитающих, что в конечном итоге может привести к новым методам лечения заболеваний, связанных с повреждением ресничек. Дефекты ресничек связаны с серьезными заболеваниями, такими как поликистоз почек, которым страдают более 600 000 человек только в США.

Этот материал предназначен исключительно для информационных целей и не содержит рекомендаций, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если у вас есть проблемы, обратитесь к специалисту.