Версия для слабовидящих
Нейроны избавляются от «мусора» с помощью своих соседей Печать Email
Новости об инновациях
24.06.2014

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

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/neirony-izbavlyayutsya-ot-musora-s-pomoshchyu-svoikh-sosedei

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта