Исследование, проведенное США и IBiS, выявило

Исследование выявило новый тип клеток, который участвует во многих важных функциях мозга на раннем этапе постнатального развития.

Севильский университет

изображение: а: микроглия ARG1+ обнаруживается в определенных местах мозга, образуя кластеры. Самый большой кластер находится в BF/vStr (красный кластер). Каждая точка соответствует одной клетке ARG1+IBA1+ (n = 1 животное).посмотреть больше

Авторы и права: Стратулиас В., Руис Р., Канатани С.

Исследование, проводимое совместно Севильским университетом-IBiS и Каролинским институтом, помогает понять, как созревают нейронные системы, выполняющие решающие функции для человеческого поведения. Углубленное исследование подчеркивает роль микроглии, группы клеток, которая в последние годы стала предметом обширной информации из-за ее участия в различных патологиях головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера.

Микроглия и ее роль в развитии мозга

Группа иммунных клеток, обнаруженных в центральной нервной системе (ЦНС), известна как микроглия. Эти клетки действуют как первая линия защиты ЦНС от травм, инфекций и других угроз. Они также играют важную роль в поддержании гомеостаза нейронов, устранении отходов и ремоделировании синапсов (связей между нейронами).

«Микроглия исторически определялась как макрофаги головного мозга и, как таковые, принадлежит к врожденной иммунной системе», — объяснил Хосе Луис Венеро, профессор биохимии и молекулярной биологии в Университете Севильи и главный научный сотрудник группы нейронального старения в IBiS. . «Однако это очень динамичная клетка, и становится все более очевидным, что эта группа также играет решающую роль в очень важных функциях центральной нервной системы: в связях мозга, в регуляции нейрогенеза [появления новых нейронов], в нейрональных связях. регуляция возбудимости и др.».

В процессе развития центральной нервной системы, на раннем эмбриональном и раннем постнатальном этапах, соединяются многочисленные нервные системы. Это то, что образует ЦНС. Микроглия играет ключевую роль в этом процессе. Потенциальные изменения на этих этапах связаны с заболеваниями нервной системы, такими как расстройства аутистического спектра, биполярные расстройства и различные когнитивные проблемы.

Обнаружение микроглии ARG1+

В этом исследовании международная исследовательская группа под руководством Института экологической медицины Каролинского университета в Швеции и Севильского университета в Испании описала, как определенная субпопуляция микроглии экспрессирует фермент аргиназу-1. По этой причине группу клеток назвали микроглией ARG1+. Согласно исследованию, он способствует формированию нейрональной холинергической системы, которая участвует во многих важных функциях мозга, в период раннего постнатального развития мышей.

С помощью визуализации всего мозга этих животных было обнаружено, что микроглия ARG1+ обнаруживается в определенных областях развивающегося мозга, преимущественно в базальном отделе переднего мозга и вентральном полосатом теле, где тела холинергических нейронов обнаруживаются в больших количествах. Подкласс микроглии ARG1+ сосуществует с известной гомеостатической микроглией (ARG1-) в этих областях мозга, что указывает на то, что они должны иметь внутренние свойства. Анализ секвенирования их генома показал, что микроглия ARG1+ демонстрирует отличный профиль экспрессии генов по сравнению с микроглией, которая не экспрессирует ARG1.

«Наше исследование выявило специфическую субпопуляцию микроглии, отвечающую за созревание холинергической системы», — сказал профессор Венеро.

«На него сильно влияет болезнь Альцгеймера. Фактически, большинство недавно выявленных генов риска болезни Альцгеймера очень точно связаны с микроглией». Как отмечает профессор, эта взаимосвязь может выявить корреляцию между микроглией ARG1+ и возникновением таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.

«Еще неизвестно, имеет ли микроглиальная популяция, выявленная в нашем исследовании, прямую связь с этим заболеванием», — говорит Венеро. «Однако важно отметить, что болезнь Альцгеймера чаще встречается у женщин. Интересно, что наше исследование показывает, что избирательное устранение гена, который характеризует эту субпопуляцию [идентифицированную как аргиназа-1] в микроглии, приводит к дефициту долговременной памяти. процессов, особенно у самок мышей», — объяснил Росио Руис, член исследовательской группы и старший преподаватель кафедры биохимии и молекулярной биологии Севильского университета.