Клетки головного мозга собирают поврежденные липиды, выделяемые гиперактивными нейронами, а затем перерабатывают эти токсичные молекулы в энергию, сообщают исследователи из отчета Исследовательского кампуса Жанелия Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute’s Janelia Research Campus). Это механизм защиты нейронов от разрушительных побочных эффектов сверхактивности. И это еще одна важная роль астроцитов, которые поддерживают нейроны различными способами. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Актуальность проблемы
Когда нейрон срабатывает «быстро и яростно», молекулы липидов в клетке повреждаются и могут вызывать токсический эффект. В то время как большинство видов клеток отделяют излишки жирных кислот или подают их в митохондрии, чтобы предотвратить накопление, нейроны, похоже, не полагаются на эти уловки.
«Нейроны освобождают от некоторых нагрузок астроциты. Долгое время мы подозревали, что существует какой-то механизм, подобный этому. Новая работа показывает, как на самом деле происходит этот процесс», — говорит соавтор исследования Чжэ Лю (Zhe Liu).
Материалы и методы исследования
Открытие было получено из любопытного наблюдения: гиперактивные нейроны выделяют поврежденные жирные кислоты, связанные в липидные частицы.
«Люди не думали, что нейроны могут секретировать эти липидные частицы», — говорит Лю.
Результаты научного исследования
Стимулирование нейронов мыши привело к накоплению жирных кислот и, в конечном итоге, к выделению липидных частиц. Затем соседние астроциты поглотили частицы и усилили активность генов, участвующих в производстве энергии и детоксикации.
Астроциты подают разряженные поврежденные липиды нейронов в собственные митохондрии, превращая отходы в энергию. Тесты на мышах показали аналогичный ответ. После повреждения мозга, которое имитирует инсульт — огромный стресс для нейронов — нейроны увеличили выработку белков, участвующих в переносе жирных кислот из клетки, и жирных кислот, накопившихся в астроцитах.
Выводы
Этот путь очистки токсичных молекул от нейронов может быть поврежден у пациентов с болезнью Альцгеймера, хотя он не был тщательно исследован.
Авторы другого исследования установили, что вечерний стресс вреднее утреннего.
