Глиальные клетки головного мозга могут дать важные сведения о болезни Альцгеймера. Группа ученых обнаружила, что структура мозга устроена иначе, чем когда-то считалось. Это открытие может иметь важное значение для понимания нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
Актуальность проблемы
Глиальные клетки находятся в головном мозге, и ученые ранее считали, что они функционируют как клей для нейронов. Однако исследования показывают, что глиальные клетки делают гораздо больше, чем просто помогают структурировать и защищать нейроны. В частности, они могут играть важную роль в развитии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
В настоящем исследовании авторы сосредоточились на одном типе глиальных клеток – астроцитах, которые имеют звездообразную форму. Несмотря на доказательства важности астроцитов, то, как эти клетки структурированы, никогда не было исследовано. Команда решила составить карту строения астроцитов, чтобы выяснить, может ли это дать дополнительную информацию об их функциях в головном мозге.
Материалы и методы исследования
Авторы исследовали клетки головного мозга мышей и человека, разработав новую методику, позволяющую видеть глиальные клетки более подробно. Это включало в себя объединение изображений нуклеиновых кислот клеток мозга человека и мышей с одноклеточными геномными данными. Объединив эти источники информации, ученые смогли получить детальную, трехмерную картину расположения астроцитов в коре головного мозга.
Результаты научной работы
Данный уровень визуализации позволил авторам исследования сделать несколько важных открытий: молекулярные формы астроцитов изменяются в зависимости от их положения в головном мозге. Кроме того, они разделены на отдельные слои, которые связаны с уже хорошо изученными слоями нейронных клеток, но отличаются от них.
Омер Байрактар (Omer Bayraktar), руководитель группы, говорит: «Открытие того, что астроциты организованы в слои, которые похожи, но не идентичны слоям нейронов, переопределяет наш взгляд на структуру мозга млекопитающих. Структуру коры головного мозга уже нельзя рассматривать просто как структуру нейронов. Если вы хотите понять, как работает наш мозг, вы должны рассмотреть, как организованы астроциты и какую роль они играют».
Это может иметь важные последствия для понимания нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, которая ранее была связана с глиальными клетками, такими как астроциты.
Исследование в журнале Animal Cells and Systems говорит о том, что по мере прогрессирования болезни Альцгеймера астроциты могут попасть в петлю обратной связи с микроглиями, клетками, которые обычно защищают от болезни Альцгеймера, высвобождая цитокины. Это вызывает воспаление в глиальных клетках, что делает микроглию скорее нейротоксичной, чем защитной.
В настоящее время нет лекарственных средств от болезни Альцгеймера, которая является самым распространенным типом деменции. Благодаря лучшему пониманию структуры глиальных клеток, таких как астроциты, исследователи надеются разработать новые терапевтические вмешательства, которые будут направлены на болезнь Альцгеймера.
Дэвид Роуич (David Rowitch), автор исследования, считает: «Исследование показывает, что кортикальная архитектура является более сложной, чем считалось ранее. Это дает основание начать понимать точную роль астроцитов и то, как они участвуют в развитии нейродегенеративных заболеваний человека».
Авторы другого исследования утверждают, что мерцающий свет поможет в лечении болезни Альцгеймера.
