Виявлено агресивний підтип клітин нервової системи

Астроцити - це клітини, які в нормі повинні захищати нейрони і допомагати їм утворювати нові зв'язки. Однак в деяких випадках астроцити виявляються агресивними по відношенню до нейронів та інших клітин нервової системи.

Протягом багатьох років вивчення нейродегенеративних захворювань і ушкоджень спинного і головного мозку було зосереджено на шкоді, яку ці хвороби завдають нервовим клітинам або нейронам. Однак у рамках нового дослідження вчені вирішили вивчити роботу астроцитів. У нормі астроцити повинні оточувати і захищати нейрони, сприяючи нормальному функціонуванню останніх. Але, як виявилося, іноді в організмі може виникнути підвид астроцитів, що займаються знищенням нейронів, а не відновленням їх після хвороби або травми.

У міжнародному дослідженні взяли участь фахівці з Медичної школи Стенфордського університету (Stanford University School of Medicine) і Мельбурнського університету (University of Melbourne). Результати роботи опубліковані у виданні Nature.

Автори роботи вважають, що зроблене ними відкриття може призвести до появи нових підходів до лікування черепно-мозкових травм і таких серйозних неврологічних захворювань, як хвороба Паркінсона і хвороба Альцгеймера.

Провідний автор дослідження доктор Шейн Лідделоу (Shane Liddelow), що працює у відділенні фармакології та терапії Мельбурнського університету і у відділенні нейробіології в Стенфорді, розповідає, що астроцити зазвичай описуються як «клітини-помічники». Однак у деяких випадках - і це вже описувалося в науковій літературі - астроцити починають знищувати інші клітини мозку. Тим самим колишні «помічники» посилюють пошкодження, обумовлені хворобою або травмою.

"Настільки різні функції, характерні для астроцитів, викликали подив у вчених. Але розподіл астроцитів по двох підвидах, виконаний у нашій роботі, може допомогти у вирішенні цієї загадки ", - розповідає доктор Лідделоу.

Довгий час вважалося, що астроцити - клітини зіркової форми, розташовані в нервовій системі, - є чимось на зразок «пакувального матеріалу». Кількість астроцитів у мозку приблизно в п'ять разів перевищує кількість нейронів. Передбачалося, що ці допоміжні клітини просто формують структуру, в якій і розташовуються «головні» клітини нервової системи, нейрони.

Однак нещодавно з'ясувалося, що функції астроцитів зовсім не зводяться до механічної підтримки нейронів. Навпаки, зіркові клітини грають багато складних і важливих ролей, беручи участь у роботі нервової системи в цілому. Вже встановлено, наприклад, що астроцити сприяють виживанню нейронів і беруть участь у формуванні нейронних мереж.

Відомо також, що в результаті черепно-мозкової травми або хвороби астроцити, які перебувають у стані спокою, можуть перетворюватися на «реактивні астроцити». Властивості клітин при цьому змінюються, проте вченим поки не цілком ясно, чи відноситься це перетворення до корисних або шкідливих.

Автори нового дослідження змогли виявити підтип реактивних астроцитів, що отримав назву A1.

Астроцити A1 втрачають здатність допомагати нейронам виживати і створювати нові зв'язки. Замість цього вони індукують загибель нейронів і олігодендроцитів, клітин, які беруть участь у виробленні мієліну. Останній являє собою щось на зразок «ізоляції», що покриває нервові волокна і прискорює проведення сигналу за ними.

Дослідники також виявили, що астроцити A1 у великих кількостях присутні в нервовій системі пацієнтів, які страждають на нейродегенеративні захворювання, в тому числі - розсіяний склероз, хворобу Паркінсона, хворобу Альцгеймера, хворобу Гантінгтона і бічний аміотрофічний склероз.

Наприклад, у зразках тканин префронтальної кори мозку пацієнта, який страждав хворобою Альцгеймера, близько 60% астроцитів належали до підтипу A1. З іншого боку, відомо, що це захворювання завдає найбільш серйозних збитків саме в області префронтальної кори.

Старший автор роботи Бен Баррес (Ben Barres), професор нейробіології, біології розвитку, неврології і нейронаук зі Стенфордського університету зазначив, що астроцити не завжди виявляються «хорошими хлопцями» і уклав: "Аномальні астроцити в підозріло великих кількостях присутні в зразках тканин мозку пацієнтів, які перенесли травми або страждали важкими неврологічними захворюваннями. З точки зору практичної медицини, це відкриття має дуже хороший потенціал ".