Средний мозг человека содержит нервные клетки, вырабатывающие дофамин (дофаминергические нейроны). «Этот нейромедиатор влияет на другие нейроны, усиливая или ослабляя их активность», – объясняет проф. 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 радикально изменить эффект.
Нейроны, продуцирующие дофамин, также играют важную роль в болезни Паркинсона: дофаминовые клетки, расположенные в черной субстанции, темной структуре среднего мозга, 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», – сказал доктор.
Эммануил Метзакопян из Британского научно-исследовательского института деменции при Кембриджском университете объясняет, кто предоставил данные о человеческих клетках для исследования. Фактор транскрипции BCL11A, как известно, важен для определения свойств клеток, например, в коре головного мозга, а также в иммунной системе. Проф. Команда 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 »в Боннском университете. Области мозга, с которыми вступали в контакт 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 изучали нейродегенеративные процессы в черной субстанции с использованием 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 с болезнью 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. Блэсс, резюмируя основной вывод. Молекулярный механизм этого все еще требует более детального изучения в дальнейших исследованиях.
Также будет исследовано, можно ли передать результаты от мышей человеку.
Помимо Института реконструктивной нейробиологии, Института анатомии и отделения невропатологии Боннского университета, Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE), Ульмского университета, Кембриджского университета, Британского исследовательского института деменции ( UK DRI) в Кембридже и Университете Гонконга.
Исследование в основном финансировалось Немецким исследовательским фондом (DFG).