В то время как мозг состоит из двух типов клеток, глии, как правило, уделяется гораздо меньше внимания из-за их важности для функций мозга и болезней, чем более известным нейронам. Но ученым уже более века известно, что особые типы глиальных клеток являются неотъемлемыми компонентами нервно-мышечных соединений или синапсов – точек контакта между нейронами и мышцами, которые позволяют мозгу управлять движением.
Несмотря на важность глиальных клеток для правильного формирования, поддержания и восстановления синапсов во всей нервной системе, неспособность отличить конкретные глиальные клетки в синапсах от разнообразной общей популяции глиальных клеток была серьезной проблемой в обеспечении и восстановлении нормальной функции. от нервной системы следующие травмы, болезни и в старости.
Новое открытие, подробно описанное 25 июня в журнале eLife , может это изменить.
Команда под руководством Грегорио Вальдеса, доцента молекулярной биологии, клеточной биологии и биохимии в Университете Брауна, определила важные молекулы для изучения и управления конкретными глиальными клетками, являющимися неотъемлемой частью синапсов.
«Это открытие послужит трамплином для решения фундаментальных вопросов и разработки анализов для ускорения открытия терапевтических средств, предназначенных для сохранения и восстановления нормального функционирования нейронных цепей», – сказал Вальдес, который является аффилированным лицом с новым Центром трансляционной нейробиологии, основанным Институт мозговых исследований Карни при Брауне и Институт трансляционных наук Брауна.
Исследование показывает, что важный подтип глии, известный как клетки Шванна и расположенный в нервно-мышечных синапсах, является единственными клетками в мышцах, экспрессирующими две специфические молекулы. Эти молекулярные маркеры обеспечивают высокоспецифический глиальный «штрих-код», говорит Вальдес, который идентифицирует подтип жизненно важных клеток.
«Это означает, что мы, наконец, можем выяснить, как все три клеточных компонента синапса – нейроны, мышцы и глия – разговаривают друг с другом», – сказал Вальдес. «Теперь у нас есть уникальный и важный инструмент для идентификации этого критического компонента синапса. Это важно для того, чтобы знать, когда и куда нацеливаться, чтобы гарантировать правильное функционирование синапсов».
Вальдес говорит, что новый штрих-код проложит путь для будущих исследований, в том числе по нервно-мышечным заболеваниям, таким как боковой амиотрофический склероз (БАС) и спинальная мышечная атрофия (СМА). Ученые могут использовать молекулярные маркеры, чтобы исследовать роль синаптической глии в восстановлении нервно-мышечных синапсов после травм, дегенерации при нормальном старении и прогрессирования нервно-мышечных заболеваний.
Он также ожидает, что подобный подход позволит выявить синаптические глиальные клетки, расположенные в синапсах между парами нейронов в головном мозге.
«В то время как наше основное внимание было сосредоточено на нервно-мышечном синапсе, мы также собрали первоначальные доказательства того, что синаптические глиальные клетки в головном мозге можно маркировать и нацеливать с использованием того же подхода», – сказал он. «Если это правда, это открытие может иметь огромное значение для лечения множества заболеваний мозга , в том числе связанных с когнитивным снижением из-за нормального старения и болезни Альцгеймера».
