Skip to main content
RSS

Нейронауки 1 – 6 декабря: Паркинсон, визуализированные синапсы и облегчение боли

На этой неделе в высокоимпатных журналах из области нейронаук читайте о новых методах борьбы с болезнью Паркинсона, о новой технологии визуализации активированных синапсов и о способах облегчения боли, а также молекулярном механизме, который подавляет формирование опухолей мозга.

Борьба с болезнью Паркинсона

PLOS ONE, 2 December 2015

В журнале PLOS ONE опубликована статья, посвященная проблемам борьбы с болезнью Паркинсона. Не так давно по результатам доклинических и клинических исследований показали, что введение пациентам с этим недугом ганглиозида GM1 (молекула липидной природы) приводит к снижению симптоматики и прогрессированию заболевания. Оказалось, что в головном мозге больных ганглиозида GM1 значительно меньше, чем у здоровых людей. При этом доставка GM1 в мозг пациентов затруднена, поскольку этому препятствует гематоэнцефалический барьер. Группа исследователей предложила иной подход для увеличения содержания ганглиозида в мозговой ткани. Для своего эксперимента ученые использовали мышей с моделью болезни Паркинсона, которым вводили фермент — нейраминидазу, отвечающий за синтез GM1 из его предшественников. Введение производили непосредственно в полость третьего желудочка мозга в течение нескольких недель. По результатам исследования установили, что с помощью предложенного метода удалось значительно повысить содержание GM1 в головном мозге и добиться, тем самым, нейропротективного эффекта на дофаминергические нейроны черной субстанции и полосатого тела.

Schneider J.S., Seyfried T.N., Choi H.S., Kidd S.K. Intraventricular Sialidase Administration Enhances GM1 Ganglioside Expression and Is Partially Neuroprotective in a Mouse Model of Parkinson's disease / PLoS One, December 2, 2015.

Новый метод визуализации активности синапсов

Nature Communications, 4 December 2015

«Засвеченные» сенсорные нейронные цепи в головном мозге дрозофилы

В журнале Nature Communications на этой неделе опубликована статья, авторы которой разработали новый метод визуализации активных синапсов, который поможет изучать активность отдельных нейронных цепей в процессе поведенческого ответа. Исследователи нашли способ «засветить» синапсы в нейрональных сетях, которые активируются во время получения мозгом сенсорной информации. В эксперименте на мухах-дрозофилах ученые использовали флуоресцентные молекулы разных цветов, чтобы увидеть под микроскопом, какие нейронные цепи активировались, когда муха, например, чуяла запах банана или изменение температуры. Чтобы визуализировать активные синапсы, приходилось вводить химерные флуоресцентные молекулы «по частям». При этом одну половину флуоресцентной метки давали нейронам, которые генерировали сигнал, а другую – нейронам, которые принимали этот сигнал. Таким образом, во время активации  синапса происходила встреча двух частей флуоресцентной метки. Флуоресцентная метка не покидала синапс, и ее заставляли светиться под микроскопом в течение нескольких часов после эксперимента с мухой. Применив новую технику, ученые добились успешной визуализации с помощью разных меток сразу нескольких нейрональных цепей в мозге дрозофилы в ответ на разную сенсорную информацию.

Macpherson L.J., Zaharieva E.E., Kearney P.J., et al. Dynamic labelling of neural connections in multiple colours by trans-synaptic fluorescence complementation / Nature Communications, December 4, 2015.

Жизнь без боли

Nature Communications, 4 December 2015

 

Боль – это один из видов чувствительности, который сигнализирует о вероятном повреждении тканей или органов. Боль представляет собой часть защитной системы организма, но нередко сама по себе становится частью патологического процесса. В статье, опубликованной в Nature Communications, рассказывается о новом открытии, которое позволит лучше понять механизмы возникновения чувства боли и разработать новые способы анальгезии. Известно, что за передачу сигналов о болевой чувствительности между нейронами отвечает натриевый канал Nav1.7. Существуют генетические заболевания (мутации в гене SCN9A, который кодирует Nav1.7), при которых человек не способен испытывать чувство боли. Попытки использовать блокаторы Nav1.7 для лечения болевых синдромов не увенчались успехом из-за их низкой эффективности. В эксперименте на генетически модифицированных мышах с нефункциональным Nav1.7 обнаружили, что в их организме синтезируется больше эндогенных опиоидных пептидов (веществ с болеутоляющей активностью), чем у здоровых особей. Так, отсутствие Nav1.7 вызывало повышение экспрессии генов, кодирующих энкефалины — особый вид эндогенных опиоидов (пептиды из 5 аминокислот, обладающие морфиноподобным действием). В том случае, когда мутантным мышам вводили антагонист опиоидных рецепторов (блокатор налоксон) они вновь становились способными чувствовать боль. Возврат болевой чувствительности при приеме налоксона ученые также наблюдали и у людей с мутацией в гене SCN9A. Таким образом, отсутствие Nav1.7 не только само по себе оказывает анальгезирующее действие, но и потенцирует его за счет активации опиоидной системы. В перспективе сочетание блокаторов Nav1.7 с введением низких доз опиоидов может стать новым эффективным методом борьбы с болевыми синдромами.

Minett M.S., Pereira V., Sikandar S., et al. Endogenous opioids contribute to insensitivity to pain in humans and mice lacking sodium channel Nav1.7 / Nature Communications, December 4, 2015.

Молекулярный механизм, подавляющий развитие опухолей мозга

Cancer Cell, 4 December 2015

Глиомы – один из наиболее часто встречающихся видов злокачественных опухолей головного мозга. Как правило, прогноз у людей с таким заболеванием неблагоприятный. Статья, которая опубликована в журнале Cancer Cell, позволит лучше понять биологию опухолей мозга и найти эффективный способ их лечения. В настоящее время считается, что основным источником для возникновения раковых опухолей головного мозга (и глиом в частности) служат стволовые клетки мозга. В некоторых случаях мутации генов в этих клетках могут приводить к их бесконтрольному росту и формированию опухолей. Ученые в своем исследовании изучали молекулярный путь Notch (cигнальный путь), который активен в стволовых клетках мозга и важен для их развития. Предполагалось, что активация Notch вызовет агрессивный рост опухоли, но, к своему удивлению, ученые обнаружили обратное. Активация этого молекулярного пути приводила к снижению скорости роста опухоли и увеличивала выживаемость у мышей с глиомой. В то же время одновременное подавление Notch и белка р53 (регулирующего апоптоз) приводило к развитию у мышей нейроэктодермальных опухолей мозга, а также стимулировало рост раковых клеток у модельных мышей с человеческими опухолями мозга.

Giachino C., Boulay J.L., Ivanek R., at al. A Tumor Suppressor Function for Notch Signaling in Forebrain Tumor Subtypes / Cancer Cell, December 4, 2015.

#Дайджест   #Болезнь Паркинсона   #Нейроонкология   #Глиомы   #Боль  
16 Декабря 2015 г.