Vedci práve našli nový druh synapsie, ktorá sa skrýva v mozgoch myší

Animácia zobrazujúca fungovanie axo-ciliárnej synapsie. Axón (modrý) posiela neurotransmiter cez ciliárnu synapsiu (žltá) priamo do jadra neurónu (hnedá). (Sheu a kol., Cell, 2022)

Zdá sa, že predtým neznámy typ synapsie sa skrýval v zvláštnych vlasoch podobných príveskoch, ktoré možno nájsť na povrchu neurónov, odhaľuje nový výskum.

Štúdia na myšiach naznačuje, že štruktúry nazývané primárne riasinky hrajú úlohu v neurónovej signalizácii; konkrétne fungujú ako skratka na prenos signálov priamo do jadra na spustenie zmien chromatínu, komplexu, ktorý tvorí chromozómy.

Tento objav môže vedcom pomôcť odhaliť úlohu týchto záhadných štruktúr v iných bunkách a tiež nám umožní hlbšie pochopiť komplikované fungovanie mozgu.



'Táto špeciálna synapsia predstavuje spôsob, ako zmeniť to, čo sa prepisuje alebo vytvára v jadre, a to mení celé programy,' hovorí doktor medicíny David Clapham z výskumného kampusu Janelia Research Campus Howard Hughes Medical Institute.

„Je to ako nový dok na bunke, ktorý poskytuje expresný prístup k zmenám chromatínu, a to je veľmi dôležité, pretože chromatín mení toľko aspektov bunky.“

Primárne riasinky možno nájsť vyčnievajúce z povrchu takmer všetkých cicavčích buniek – niektoré z nich majú dobre pochopené úlohy, ako napríklad tie, ktoré pomáhajú pohybovať sa okolo hlienu v našich pľúcach – ale v mnohých bunkách sú ich funkcie zle pochopené.

V niektorých prípadoch môžu pôsobiť ako anténa prijímajúca signály z vonkajších podnetov. Napríklad v fotoreceptorové bunky , zohrávajú úlohu pri spracovaní svetla.

Predpokladá sa, že primárne riasinky sú pozostatkom nášho jednobunkového pôvodu pred miliardami rokov, ale aká funkcia slúži v neurónoch je záhadou.

Je to aspoň čiastočne preto, že sú také malé, že je ťažké ich rozlíšiť pomocou tradičných zobrazovacích techník, hovoria vedci.

Nedávne pokroky však uľahčili videnie menších a jemnejších štruktúr, čo podnietilo tím pod vedením neurovedkyne Shu-Hsiena Sheu z Janelia's Clapham Lab, aby sa na to pozrel bližšie.

Výskumníci vykonali svoju štúdiu na živých dospelých myšiach aj na fixovaných vzorkách mozgu. Na štúdium neurónov vo vysokom rozlíšení použili elektrónovú mikroskopiu na skenovanie iónovým lúčom a zistili, že riasinky môžu tvoriť synapsiu – štruktúru, ktorá umožňuje neurónom vymieňať si signály medzi bunkami – s neurónovými axónmi.

Pre druhú fázu výskumu výskumníci použili novovyvinutý biosenzor v zhode s technikou nazývanou fluorescenčné celoživotné zobrazovanie (FLIM), aby pozorovali biochemické procesy prebiehajúce vo vnútri riasiniek u živých myší.

To umožnilo tímu rozbiť krok za krokom proces, pri ktorom sa neurotransmiter serotonín uvoľňuje z axónu na receptory na mihalniciach. Odtiaľ kaskáda signálov otvára chromatín v jadre neurónu, čo umožňuje zmeny genetického materiálu vo vnútri.

Tím nazýva svoj objav „axo-ciliárnou synapsiou“ alebo „axon-cilium“ synapsiou a hovorí, že keďže signály spúšťajú zmeny v bunkovom jadre, môžu byť zodpovedné za implementáciu dlhodobejších zmien ako axón-dendrit. synaptické spojenia.

Ciliárna synapsia môže byť preto skratkou k dlhodobým genómovým zmenám.

Ďalším krokom vo výskume bude bližšie sa pozrieť na ďalšie receptory na neurónových primárnych mihalniciach. Táto štúdia sa zamerala iba na serotonín, ale existuje najmenej sedem ďalších neurotransmiterových receptorov, ktoré si vyžadujú ďalšie skúmanie, hovoria vedci.

Po hlbšom pochopení neurónových riasiniek by tím chcel preskúmať úlohu primárnych riasiniek na iných orgánoch. Podrobnejšie pochopenie toho, ako telo funguje, je vždy dobrá vec. Môže to viesť napríklad k vývoju cielenejších, špecializovaných terapeutických liekov.

Aj keď, samozrejme, najprv bude potrebné určiť, že ciliárna synapsia je prítomná a funguje rovnakým spôsobom v ľudskom mozgu.

„Všetko, čo sa naučíme o biológii, môže byť užitočné pre ľudí, aby viedli lepší život,“ hovorí Clapham . 'Ak dokážete zistiť, ako funguje biológia, môžete veci opraviť.'

Výskum bol publikovaný v r Bunka .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.