Нейромедиатор дофамин влияет на активность самых разных областей мозга. Дефицит этого вещества может иметь серьезные последствия: гибель нервных клеток, продуцирующих дофамин, в черной субстанции - особенно чувствительной части мозга - является причиной основных симптомов болезни Паркинсона. Международная группа из Боннского университета в настоящее время исследовала роль фактора транскрипции BCL11A в мышах и клетках человека. Если этот важный фактор отсутствует, нейроны становятся еще более чувствительными и с большей вероятностью погибнут. Исследователи подозревают, что BCL11A играет защитную роль для нейронов. Исследование опубликовано в Cell Reports .
Средний мозг человека содержит нервные клетки , вырабатывающие дофамин (дофаминергические нейроны). «Этот нейротрансмиттер влияет на другие нейроны, усиливая или ослабляя их активность», - объясняет профессор доктор Сандра Блесс из Института реконструктивной нейробиологии при университетской клинике Бонна. Как и регуляторы высоких и низких частот на радио, эти специальные нейроны не изменяют песню или мелодию, но они могут кардинально изменить эффект. Нейроны, продуцирующие дофамин, также играют важную роль в болезни Паркинсона: дофаминовые клетки, расположенные в черной субстанции, темной структуре в среднем мозге, отмирают. Возникающий недостаток дофамина вызывает двигательные нарушения, связанные с заболеванием.
Нейроны, продуцирующие дофамин, образуют обширные связи в большом количестве областей мозга, например, в коре головного мозга или полосатом теле. «Это поднимает вопрос о том, существуют ли в этих дофаминергических нейронах специализированные группы, которые влияют только на определенные области мозга», - объясняет д-р Эммануил Метзакопян из Британского научно-исследовательского института деменции при Кембриджском университете, который предоставил данные о человеческих клетках для исследования. учиться. Фактор транскрипции BCL11A, как известно, важен для определения свойств клеток, например, в коре головного мозга, а также в иммунной системе. Команда профессора Блесса впервые исследовала, какую роль BCL11A играет в различных свойствах дофаминергических нейронов.
Маркировка флуоресцентными молекулами
Исследователи проанализировали как развивающийся, так и зрелый мозг мыши и клетки человека, чтобы определить, в каком из дофаминовых нейронов включен фактор транскрипции BCL11A. Затем они пометили нейроны, продуцирующие BCL11A, у мышей с помощью флуоресцентных молекул, которые затем засветились под микроскопом.
«Это позволило нам увидеть, в какие соседние области мозга выросли эти дофаминергические нейроны», - объясняет Блейсс, который также является членом Центра совместных исследований 1089 «Синаптические микросети в здоровье и болезнях» и области трансдисциплинарных исследований «Жизнь и жизнь». Здоровье »Боннского университета. Области мозга, с которыми контактировали BCL11A-позитивные нейроны, продуцирующие дофамин, не были произвольными. Например, целевой областью было не все полосатое тело, которое является частью сложных цепей управления моторикой головного мозга, а только небольшая часть этой области мозга.
Черная субстанция особенно подвержена нейродегенерации
Исследователи исследовали нейродегенеративные процессы в черной субстанции, используя мышей из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE), у которых была потеря дофамин-продуцирующих нейронов, аналогичная болезни Паркинсона. «Известно, что у пациентов с болезнью Паркинсона дофаминергические нейроны в черной субстанции отмирают в большей степени, чем нейроны в других областях мозга» , - говорит профессор доктор Донато Ди Монте из DZNE, принимавший участие в этой части исследования. . «Поэтому эта область считается особенно чувствительной к нейродегенерации».
Команда сравнила дофаминовые нейроны с BCL11A и без него у «мышей Паркинсона». В черной субстанции этот фактор транскрипции отмечал дофаминергические нейроны, которые были особенно восприимчивы к нейродегенерации. Если исследователи отключили производство BCL11A в этих клетках, погибло еще больше дофаминовых клеток. «Это говорит о том, что BCL11A может иметь нейропротекторную функцию», - говорит профессор Блесс, резюмируя основной вывод. Молекулярный механизм, лежащий в основе этого, все еще требует более детального изучения в дальнейших исследованиях. Также будет изучено, можно ли передать результаты от мышей человеку.