Группа исследователей из Калифорнийского университета, Медицинской школы Сан-Диего и Института биологических исследований Солка в Ла-Хойя определила белок в мозге мышей, который защищает нейроны от чрезмерного воспаления, которое может привести к нейродегенеративным расстройствам, таким как болезнь Паркинсона. Их исследование, которое определяет защитную функцию белка под названием Nurr1 и определяет путь, по которому он работает, будет опубликовано в выпуске журнала Cell от 3 апреля.
Nurr1 – это фактор транскрипции, который, как известно, играет важную роль в генерации и поддержании дофаминергических нейронов в головном мозге. Редкие мутации в Nurr1 связаны с семейной болезнью Паркинсона, а потеря дофаминергических нейронов, которые являются основным источником дофамина в центральной нервной системе, связана с этим заболеванием. Дофамин помогает контролировать несколько функций мозга, таких как движение, внимание, удовольствие, эмоции и мотивацию. Новые результаты раскрыли вторую и ранее неожиданную роль белка Nurr1 в двух других типах клеток головного мозга – микроглии и астроцитах. Микроглия головного мозга – это макрофагоподобные клетки, которые являются активными компонентами иммунной защиты в центральной нервной системе, а астроциты – это большие звездообразные клетки, которые обычно играют важные вспомогательные функции в головном мозге.
Работая на мышах, исследователи Лаборатории генетики под руководством Фреда Х. Гейдж, доктор философии, профессор Института Солка, снизил экспрессию Nurr1 в головном мозге, чтобы увидеть, как он влияет на воспалительный стимул, когда в мозг вводят бактериальный липолисахарид (LPS) – мощный активатор микроглии – или мутантную форму. альфа-синуклеина, который связан с ранней формой семейной болезни Паркинсона. Они обнаружили, что в отсутствие Nurr1 воспаление усиливалось в области, где обнаружены дофаминергические нейроны, что приводило к токсическому воздействию на эти нейроны.
"ЛПС обычно не убивает нейроны, но нейроны погибли, когда Nurr1 был удален, поэтому мы поняли, что другой тип клеток в мозге должен реагировать на ЛПС, чтобы вызвать этот токсический эффект," Гейдж сказал.
Работая с изолированными клетками, исследователи из лаборатории Кристофера Гласса, доктора медицины, доктора философии, профессора клеточной и молекулярной медицины Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и главного исследователя исследования, обнаружили, что микроглия была первоначальным сенсором воспаления. "Мы обнаружили, что если мы избавимся от Nurr1 в микроглии, они станут очень чувствительны к воспалительной стимуляции и будут чрезмерно реагировать, что приведет к выработке токсических факторов." Затем исследователи обнаружили, что факторы, продуцируемые активированной микроглией, воспринимаются астроцитами. Этот перекрестный диалог между микроглией и астроцитами создал дополнительные медиаторы воспаления, которые были токсичны для нейронов.
Вторая часть исследования объясняет молекулярные механизмы, которые позволяют Nurr1 защищать нейроны, отключая воспалительные реакции в микроглии и астроцитах. Исследователи описывают очень сложный путь, состоящий из более чем десятка ключевых белков. В конечном итоге функция этого пути заключается в отключении экспрессии генов, производящих воспалительные и нейротоксические медиаторы.
Эти результаты согласуются с растущим пониманием потенциальной роли воспалительных реакций в центральной нервной системе как индукторов или усилителей ряда нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Паркинсона.
"Хотя еще не проводились проспективные клинические испытания на людях, которые демонстрируют преимущество подавления воспаления при любом нейродегенеративном заболевании, наличие признаков воспаления у пациентов с болезнью Паркинсона позволяет предположить, что это может быть ценной стратегией", сказал Гласс. "Ценность настоящих исследований заключается в том, что они раскрывают путь межклеточной коммуникации, который служит для защиты клеток, вырабатывающих дофамин, от чрезмерных воспалительных реакций."
Гласс добавил, что дефекты любого из задействованных белков могут, таким образом, повысить восприимчивость к нейродегенеративным заболеваниям, и что понимание этого пути коммуникации в мозге может предоставить потенциальные новые терапевтические цели для подавления выработки факторов, которые способствуют гибели нейронов.
Источник: Калифорнийский университет в Сан-Диего (новости: в Интернете)