Авторы нового исследования выяснили функцию клеток-предшественников олигодендроцитов (КПО). Было обнаружено, что эти клетки, участвующие в формировании защитной миелиновой оболочки вокруг нервных клеток, и образуют уникальные синапсы с нейронами, влияя на выработку миелина.
Это открытие, ставшее возможным благодаря передовым методам визуализации рыбок данио, может иметь важное значение для лечения целого ряда заболеваний — от рассеянного склероза до болезни Альцгеймера и даже глиомы. Исследователи считают, что манипулирование синапсами нейрон-КПО поможет разработать новые методы лечения заболеваний, таких как рассеянный склероз.
Новое исследование Университета здоровья и науки штата Орегон (Oregon Health and Science University) впервые раскрывает функцию малоизученного соединения между клетками головного мозга, которое может иметь важное значение для лечения различных заболеваний, от рассеянного склероза до болезни Альцгеймера и типа опухоли мозга, известного как глиома.
Исследование опубликовано в научном журнале Nature Neuroscience.
Нейробиологи сосредоточились на соединении или синапсе, соединяющем нейроны с клетками, известными как клетки-предшественники олигодендроцитов или КПО. КПО могут дифференцироваться в олигодендроциты, которые образуют оболочку вокруг нервов, известную как миелин. Миелин — это защитная оболочка, покрывающая аксон каждой нервной клетки — нитевидная часть клетки, которая передает электрические сигналы между клетками.
Исследование показало, что эти синапсы играют ключевую роль в производстве миелина.
«Это первое исследование этих синапсов на живой ткани», — комментирует автор исследования Келли Монк (Kelly Monk). «Это дает понимание основных, фундаментальных свойств того, как эти клетки работают при нормальном развитии. В будущем мы могли бы выяснить, как они по-разному функционируют в контексте пациентов с рассеянным склерозом».
Тот факт, что эти синапсы вообще существуют, стал предметом знаменательного открытия исследователей, которое было опубликовано в журнале Nature в мае 2000 года. До этого момента было известно, что синапсы в мозге предназначены только для переноса нейротрансмиттеров между нейронами, поэтому открытие синапса между нейронами и КПО стало откровением.
«Спустя два десятилетия мы все еще не знали, какую функцию выполняют эти синапсы», — добавляет Монк.
Ученые решили эту проблему, используя одноклеточную визуализацию живой ткани рыбок данио, чьи прозрачные тела позволяют исследователям изучать внутреннюю работу их центральной нервной системы в режиме реального времени. Используя новые мощные инструменты визуализации, фармакологии и редактирования генов, ученые смогли использовать синапсы нейрон-КПО, чтобы предсказать время и место образования миелина.
Полученные результаты, вероятно, являются верхушкой айсберга с точки зрения понимания важности этих синапсов, добавляет автор исследования Цзясин Ли (Jiaxing Li) научный сотрудник лаборатории Монка.
Клетки-предшественники олигодендроцитов составляют около 5% всех клеток головного мозга, а это означает, что синапсы, которые они образуют с нейронами, могут иметь отношение ко многим заболеваниям, включая образование опухолей.
Ли отметил, что предыдущие исследования показали роль КПО в ряде нейродегенеративных состояний, включая демиелинизирующие расстройства, такие как рассеянный склероз, нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, и даже психиатрические расстройства, такие как шизофрения.
Эти синапсы могут быть ключом к стимулированию ремиелинизации при таких заболеваниях, как рассеянный склероз. При рассеянном склерозе разрушение миелина может замедлять или блокировать электрические сигналы, необходимый для того, чтобы видеть, двигать мышцами, чувствовать ощущения и думать.
«Возможно, существует способ вмешаться и увеличить миелиновую оболочку», — считают авторы исследования.
Это открытие может иметь непосредственное отношение к онкологии.
«При глиоме эти синапсы используются для ускорения прогрессирования опухоли», — добавляет автор исследования. «Возможно, окажется возможным модулировать синаптический вход, участвующий в формировании опухоли, сохраняя при этом нормальную синаптическую передачу сигналов».
Несмотря на то, что эти клетки-предшественники составляют примерно 5% всех клеток головного мозга человека, лишь небольшая их часть продолжает формировать олигодендроциты.
«Становится совершенно ясно, что КПО имеют и другие функции, помимо формирования олигодендроцитов», — заключает Монк. «С эволюционной точки зрения не имеет смысла иметь в головном мозге так много клеток-предшественников, если они ничего не делают».
По ее мнению, их синаптическая связь с нейронами, вероятно, играет фундаментальную роль в мозге и заслуживает дальнейшего изучения.
Авторы другого исследования утверждают, что здоровые клетки заменяют поврежденные.
Невролог, мануальный терапевт, рефлексотерапевт АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
Ведёт пациентов неврологического профиля с полным неврологическим осмотром, разработкой плана обследования и схемы лечения пациента (в остром периоде, на этапе реабилитации), динамическое наблюдение.
