Gwiaździści posłańcy
Nasze myśli i uczucia powstają w sieciach neuronów – komórek mózgu, które przekazują pomiędzy sobą sygnały za pośrednictwem związków chemicznych, nazywanych neurotransmiterami. Jednak neurony nie są tam same. Wspomagają je inne komórki, nazywane komórkami glejowymi (od greckiego słowa oznaczającego klej). Kiedyś uważano, że odpowiadają one za utrzymywanie tkanki nerwowej w całości. Dziś wiemy, że komórki glejowe pomagają w regulowaniu metabolizmu, ochronie neuronów i usuwaniu komórkowych odpadów – wykonując kluczową, chociaż mało atrakcyjną pracę.
Neuronaukowcy odkryli jednak ostatnio „hybrydowe” komórki glejowe, które wysyłają sygnały, wykorzystując glutaminian – najbardziej rozpowszechniony w mózgu neuroprzekaźnik. Te wyniki, opublikowane w czasopiśmie „Nature”, naruszają sztywny podział na neurony, które przekazują sygnały, i glej o funkcjach wspomagających.
„Mam nadzieję, że pozwoli to dokonać postępów w naszej dziedzinie, na przykład rozpocząć badania nad tym, dlaczego niektóre obwody [w mózgu] wykorzystują te sygnały, a inne nie” – mówi współautor badania Andrea Volterra, neuronaukowiec z Université de Lausanne w Szwajcarii. Około 30 lat temu naukowcy zaczęli sygnalizować, że komórki glejowe o gwieździstym kształcie, astrocyty, mogą komunikować się z neuronami. Hipoteza ta była kontrowersyjna, a wyniki dalszych badań niespójne. Chcąc znaleźć jednoznaczną odpowiedź, Volterra wraz ze swoim zespołem analizował dostępne dane dotyczące mózgów myszy. Dane te pozyskiwano z użyciem techniki sekwencjonowania RNA z pojedynczych komórek, która pozwala badaczom na katalogowanie profili molekularnych poszczególnych komórek zamiast uśrednionych danych dla większych próbek tkanek. Spośród dziewięciu typów astrocytów, które zidentyfikowali w hipokampie – obszarze kluczowym dla zapamiętywania – jeden rodzaj był wyposażony w komórkową maszynerię niezbędną do wysyłania sygnałów z wykorzystaniem glutaminianu.
Mała liczba tych komórek i ich występowanie jedynie w wybranych obszarach może tłumaczyć, dlaczego nie wykryto ich we wcześniejszych badaniach. „To dosyć przekonujące – mówi specjalistka neuronauk Nicola Hamilton-Whitaker z King’s College London, która nie brała udziału w tym badaniu. – Niektórzy mogli nie dostrzegać tych szczególnych funkcji, ponieważ badali inne astrocyty”.
Naukowcy obserwowali te komórki w akcji u żywych myszy, wykorzystując technikę wizualizacji glutaminianu. Stwierdzili, że blokowanie przekazywania sygnałów przez te komórki pogarszało pamięć myszy. Dalsze eksperymenty na myszach sugerowały, że komórki te mogą odgrywać pewną rolę w padaczce i chorobie Parkinsona. Analiza baz danych ludzkiego RNA wskazuje, że możemy również mieć takie komórki, chociaż dotąd nie zaobserwowano ich bezpośrednio.
„Twórcy modeli obwodów mózgowych nigdy nie brali pod uwagę tych innych komórek – mówi Hamilton-Whitaker. – Teraz musimy wszyscy przyznać, że są one jednym z elementów tych obwodów i trzeba je uwzględniać, jeśli chcemy zrozumieć sposób działania obwodów”.
Neuronaukowcy muszą najpierw stworzyć mapę obszarów mózgu, gdzie można znaleźć te wyjątkowe komórki. Zespół Volterry zlokalizował je w strukturach związanych z pamięcią, dlatego naukowcy planują przeanalizować dane pochodzące od osób z chorobą Alzheimera, aby sprawdzić, czy występują u nich zaburzenia funkcjonowania astrocytów przekazujących sygnały, a jeśli tak, to jaki mają charakter. „Wiemy, że znajdują się one w obwodach związanych z pamięcią, zatem kolejne pytanie brzmi: co dzieje się w przypadku demencji? – mówi Volterra. – Jeśli dochodzi do modyfikacji tych komórek, staną się one nowym obiektem badań naukowych”.
Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.