Дорогие читатели, Нашему шестнадцатилетнему, волонтёрскому и некоммерческому проекту для создания новой, современной версии N-N-N.ru, очень нужно посоветоваться касательно платформы нашего сайта – SYMFONY & DRUPAL 8. Платформа не простая, но обещаем – мы не займём много времени, просто нужна консультационная поддержка квалифицированного разраба. Если вы можете помочь, то связаться с нами можно на страницах Facebook.com здесь и здесь.

Нейроны избавляются от «мусора» с помощью своих соседей

-->

Биологи уже давно считают клетки своего рода самоочищающимися духовками, по мере необходимости «пережевывающими» и утилизирующими собственные изношенные детали. Но новое исследование американских ученых бросает вызов этому основополагающему принципу, показывая, что некоторые нервные клетки глаза отдают свои состарившиеся «энергетические станции» – митохондрии – на съедение соседям, а именно клеткам глии астроцитам. Это открытие, важное для понимания развития глаукомы, окажет влияние и на понимание болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, бокового амиотрофического склероза и других заболеваний, связанных с накопление биохимического «мусора» в клетках головного мозга.

1_392.jpg Реконструкция данных электронной микроскопии,
показывающая часть ганглионарной клетки сетчатки (синяя)
в головке зрительного нерва нормальной здоровой мыши.
Две ее выпуклости заполнены митохондриями (красные). Ученые
считают, что это один из этапов процесса выведения
митохондрий для дальнейшего их разрушения соседними
астроцитами. (Фото: Keun-Young Kim/PNAS)

Это исследование проведено Николасом Марш-Армстронгом (Nicholas Marsh-Armstrong), PhD, из Школы медицины Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine), и Марком Эллисманом (Mark Ellisman), PhD, из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego School of Medicine). В ходе предыдущего исследования Марш-Армстронг и Эллисман наблюдали, что ганглионарные клетки сетчатки, несущие визуальную информации от глаза к головному мозгу, могут передавать частички себя астроцитам – клеткам, окружающим и поддерживающим жизнедеятельность передающих сигналы нейронов глаза. Нейроны передавали их астроцитам у головки зрительного нерва – начала длинного волокна, связывающего ганглионарные клетки сетчатки глаза с мозгом. Исследователи предположили, что этими передаваемыми частичками нейронов были митохондрии – «энергетические станции» клеток.

Чтобы выяснить, так ли это, группа Марш-Армстронга создала генетически модифицированных мышей с индикаторами, светящимися в присутствии «проглоченных» астроцитами митохондрий. Затем, используя передовую электронную микроскопию, группа Эллисмана реконструировала 3-D изображения того, что происходило у головки зрительного нерва. Исследователи увидели, что астроциты действительно разрушали большое количество митохондрий из соседних ганглионарных клеток сетчатки.

Это открытие опровергает общепризнанную аксиому, что все клетки сами изолируют, разрушают и удаляют поврежденные молекулы и органеллы – процесс, известный как аутофагия (в переводе с греческого «самопоедание»). Если в этот процесс вовлечены митохондрии, он называется митофагией. Процесс, описанный Марш-Армстронгом, Эллисманом и их коллегами, назван трансмитофагией (transmitophagy).

«Для нас это было просто удивительное исследование, потому что его результаты идут вразрез с общепринятым пониманием того, что любая клетка делает со своим мусором», – комментирует доктор Марш-Армстронг.

Особенно интересно, отмечает ученый, что вновь открытый процесс происходит у головки зрительного нерва, а именно это место и связывается с развитием глаукомы. Он планирует исследовать, связан ли процесс утилизации митохондрий с этой болезнью – второй ведущей причиной слепоты во всем мире.

Но значение результатов этой работы выходит далеко за рамки зрительного нерва, считает Марш-Армстронг, так как накопление внутри клеток «мусора» вызывает нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз.

Однако многие вопросы, связанные с этим удивительным открытием, пока остаются без ответа. Например, происходят ли митохондрии, перемещаемые к головке зрительного нерва, только из популяции, находящейся в длинных проводящих нервных волокнах, идущих от глаза к мозгу, или какие-то из них активно транспортируются из самой сетчатки?

По мнению доктора Эллисмана, результаты этого исследования углубят понимание – и возможно, в конечном итоге, усовершенствуют лечение – целого ряда заболеваний.

Митохондрии играют важную роль в здоровье аксонов, совершенно необходимых для взаимодействия нейронов и передачи информации. Дальнейшее изучение того, что происходит в процессе трансмитофагии и вносят ли нарушения в этом явлении вклад в развитие нейрональных дисфункций или заболеваний, должно стать приоритетным направлением исследований, считает Эллисман.

«Показав существование этого альтернативного вида утилизации, мы открыли другим путь к изучению того, могут ли подобные процессы происходить с другими типами клеток или с другими, помимо митохондрий, клеточными компонентами», – добавляет Марш-Армстронг.

Оригинальная статья

Transcellular degradation of axonal mitochondria

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (7 votes)
Источник(и):

University of California San Diego School of Medicine

Johns Hopkins University School of Medicine