Główna rola astrocytów w chorobie Huntingtona?
Komórki mózgowe zwane astrocytami mogą odgrywać większą rolę niż wcześniej sądzono w chorobie Huntingtona
Wiemy, że te słynne komórki zwane neuronami są ważne w chorobie Huntingtona. Ale mózg ma też inne typy komórek pełniące role „drugoplanowe”. Nowe badania wykazały, że komórki mózgowe zwane astrocytami mogą działać nieprawidłowo w HD, powodując zaburzenia funkcjonowania neuronów.
Nie wszystkie komórki mózgowe to neurony
Neurony są słynne. To gwiazdy spektaklu mózgu i przyciągają całą uwagę. Neurony są znane z wysyłania i odbierania sygnałów elektrycznych między sobą, i przypisuje się im zasługę za tworzenie wspomnień i myśli. Jednak, jak wie każda gwiazda filmowa, nagrody akademii nie byłyby możliwe bez ogromnej liczby innych graczy za kulisami, pracujących w zespołach kostiumów, makijażu i scenografii, na przykład.
Typy komórek, które pełnią role wspierające w mózgu, nazywane są glejem. Ponieważ glej nie wykonuje efektownych sztuczek elektrycznych, nie znajduje się w centrum uwagi, ale jest spoiwem, które utrzymuje prawidłowe funkcjonowanie całego mózgu. W rzeczywistości słowo 'glej’ faktycznie oznacza klej. Najczęstszym rodzajem gleju są astrocyty, co oznacza komórki „gwiazdowe”. Nazwano je tak, ponieważ mają kształt przypominający gwiazdę. Jednak mimo że astrocyty są tak ważne dla całego przedstawienia za kulisami, wciąż nie jest do końca jasne, co dokładnie robią, aby utrzymać wszystko w prawidłowym działaniu, szczególnie w chorobie Huntingtona.
Choroba Huntingtona i prążkowie
Choroba Huntingtona szczególnie atakuje neurony w obszarze mózgu zwanym prążkowiem. To część mózgu ważna dla ruchu. HD powoduje, że neurony w prążkowiu stopniowo więdną, a następnie znikają. Nie jest jeszcze jasne, jak HD szkodzi neuronom w prążkowiu, ani dlaczego HD wybiera akurat te neurony, ale są pewne oznaki kłopotów z wyprzedzeniem. Na przykład neurony prążkowiowe z HD zachowują się inaczej niż normalne neurony. Są bardziej pobudliwe, w sensie elektrycznym. Wręcz nerwowe.
I neurony prążkowiowe z HD wyglądają nieco inaczej niż oczekiwano — mają w sobie małe grudki, które można zobaczyć pod mikroskopem. Mutacja genu, która powoduje HD, tworzy białko, które jest bardziej lepkie niż normalne białko huntingtyny, więc skleja się w grudki, zwane
Badanie mikrogleju w HD
Nowy artykuł, opracowany przez zespoły dr Sorfoniew i Khakh z University of California Los Angeles, opisuje eksperymenty, które próbują wyjaśnić, co HD robi w astrocytach oddzielnie od towarzyszących im neuronów. Skupili się na astrocytach w prążkowiu, ze względu na jego znaną wagę w HD.
W prequelu inna grupa wykazała, że umieszczenie mutacji HD tylko w astrocytach spowodowało, że rozwinęły one inkluzje tak jak neurony, mimo że glej to zupełnie inny typ komórek. Jeszcze bardziej zaskakujące było to, że umieszczenie mutacji HD w astrocytach spowodowało degenerację sąsiadujących neuronów bez mutacji HD! To sugerowało, że astrocyty robią coś bardzo ważnego, żeby utrzymać pobliskie neurony przy życiu, nawet zdrowe neurony. Jakoś mutacja HD zakłóciła zdolność astrocytów do utrzymywania neuronów w zdrowiu.
W nowym artykule Sorfoniew i Khakh użyli dwóch różnych modeli myszy HD, żeby zbadać historię astrocytów. W obu tych modelach myszy odkryli, że mutacje HD spowodowały, że astrocyty zaczęły się źle zachowywać, elektrycznie. Astrocyty stały się bardzo pobudliwe, w rzeczywistości, ale tylko w prążkowiu — nie w innych częściach mózgu. To było ważne dla fabuły, ponieważ pokazało, że astrocyty zostały dotknięte przez mutację HD zanim spowodowały śmierć neuronów.
Astrocyty, wchłaniające potas z Kir4.1
Pobudliwość jest dobra u gwiazd filmowych, ale nie tak dobra w mózgu. Zbyt duża pobudliwość może faktycznie spowodować formę wypalenia neuronalnego, które prowadzi do śmierci neuronów. Jedną rzeczą, która czyni neurony pobudliwymi, jest zbyt dużo swobodnego potasu. Nadmiar potasu musi być usunięty spomiędzy neuronów, jak dym w zatłoczonym barze, albo sprawi, że neurony staną się zbyt pobudliwe.
Astrocyty na ratunek! Astrocyty mają specjalne białko „kanałowe”, trochę jak wentylator wyciągowy, który wysysa potas z przestrzeni między komórkami. Ten kanał ma chwytliwą sceniczną nazwę Kir4.1. Astrocyty z mutacją HD mają mniej Kir4.1 niż oczekiwano. Oznacza to, że nie mogą usuwać nadmiaru potasu spomiędzy komórek. To tak, jakby neurony imprezowały w zadymionym pomieszczeniu, a wentylator był zepsuty, sprawiając, że neurony stopniowo stają się coraz bardziej chore.
Uzupełnianie Kir4.1
Badacze zastanawiali się, co by się stało, gdyby włożyli więcej Kir4.1 do astrocytów w prążkowiu. Czy usunęłoby to nadmiar potasu i pomogło neuronom pozostać zdrowymi? Znaleźli sposób na dostarczenie Kir4.1 do astrocytów żywych myszy. Nie do ich neuronów, tylko do ich astrocytów. Rzeczywiście, funkcja wentylatora wyciągowego została przywrócona, a nadmiar potasu został usunięty, pozwalając neuronom u tych myszy się uspokoić i przestać być tak pobudliwymi.
Te zmiany komórkowe były bardzo obiecujące, ale co z całym organizmem? Ważne było sprawdzenie, czy samo leczenie astrocytów faktycznie pomoże myszom z HD pozostać zdrowszymi i żyć dłużej. Po dostarczeniu dodatkowego Kir4.1 do astrocytów, myszy nie wydawały się znacząco zdrowsze w testach ruchu i zwinności, ale miały bardziej normalny wzorzec chodzenia. Więc leczenie astrocytów, tych „drugoplanowych aktorów”, w jakiś sposób poprawiło jeden z objawów ruchowych.
Najważniejsze, że leczone myszy żyły dłużej. Całkiem sporo dłużej. Więc, mimo że ich objawy ruchowe nie poprawiły się znacznie, leczenie astrocytów pomogło myszom z HD żyć dłużej.
Główna rola astrocytów w HD?
Ten eksperyment był naprawdę interesujący, ponieważ pokazał, że astrocyty mogą mieć bardziej główną rolę niż wcześniej sądzono. Może leczenie skupione tylko na neuronach kieruje kamerę w złą stronę.
Jest wiele luźnych wątków w tej historii, więc oczekiwany jest sequel. To badanie nie wyjaśniło jak mutacja genu HD spowodowała problemy w astrocytach, ani jak zmniejszyła Kir4.1. Nie wyjaśniło też, jak leczenie Kir4.1 pomogło myszom żyć dłużej, mimo że nie poprawiło większości ich objawów ruchowych. To badanie użyło myszy z bardzo ekstremalnymi mutacjami HD, które mogą nie robić tych samych rzeczy, co ludzkie mutacje genów. Ale to, co zrobiło, to zmieniło fabułę i wprowadziło aktorów drugoplanowych na pierwszy plan. Przeniosło astrocyty do głównej roli. Następna część będzie bardzo interesująca.
Dowiedz się więcej
Więcej informacji o naszej polityce ujawniania informacji znajdziesz w naszym FAQ…
