Noi funcții ale unor celule din creier, descoperite de cercetători

Noi funcții ale unor celule din creier, descoperite de cercetători
mai 03 09:10 2022
Articol scris de:
Timp citire articol: 5 minut(e)

Cercetători de la facultatea de medicină a universității Tufts, din Statele Unite, au descoperit o funcție necunoscută până acum la unele celule din creier.

Oamenii de știință au descoperit la șoareci o nouă funcție a celulelor numite astrocite, care compun aproape jumătate din celulele creierului.

Descoperirea deschide o direcție cu totul nouă în cercetarea neuroștiințifică care ar putea duce într-o zi la tratamente pentru mai multe afecțiuni, de la epilepsie la Alzheimer și până la leziuni cerebrale traumatice.

Este vorba despre modul în care astrocitele interacționează cu neuronii, celulele fundamentale ale creierului și ale sistemului nervos care primesc informații din lumea exterioară.

Printr-un set complex de semnalizare electrică și chimică, neuronii transmit informații între diferite zone ale creierului și între creier și restul sistemului nervos.

Până la această descoperire, oamenii de știință știau că astrocitele sunt importante, dar nu știau că au un rol atât de important în această comunicare. Astrocitele ghidează creșterea axonilor, structurile lungi și subțiri ale neuronilor care conduc impulsurile electrice.

În plus, celulele controlează și neurotransmițătorii, substanțele chimice care permit transferul semnalelor electrice în creier și în sistemul nervos, construiesc bariera hemato-encefalică și răspund la leziuni.

Până acum, astrocitele nu păreau să fie active electric și importante ca neuronii.

„Activitatea electrică a astrocitelor schimbă modul în care funcționează neuronii. Am descoperit un nou mod prin care două dintre cele mai importante celule din creier vorbesc între ele. Întrucât există atât de multe necunoscute despre modul în care funcționează creierul, descoperirea unor noi procese fundamentale care controlează funcția creierului este esențială pentru dezvoltarea de noi tratamente pentru bolile neurologice“, a declarat Chris Dulla, profesor asociat de neuroștiințe la facultatea de medicină a universității din Massachusetts și autor corespondent al studiului publicat în Nature Neuroscience.

Pentru a face descoperirea, echipa a folosit o tehnologie nouă pentru a concepe o tehnică care să le permită să vadă și să studieze proprietățile electrice ale interacțiunilor celulare din creier, care nu au putut fi observate până acum.

„Cu aceste noi instrumente am descoperit, în esență, aspecte complet inedite la nivel biocelular. Pe măsură ce apar instrumente mai bune, cum ar fi noi senzori fluorescenți care sunt dezvoltați în mod constant, vom înțelege mai bine lucruri la care nici nu ne gândeam înainte“, a precizat Moritz Armbruster, profesor asistent de cercetare în neuroștiințe și autorul principal al studiului.

„Noua tehnologie vizualizează activitatea electrică cu lumină. Neuronii sunt foarte activi electric, iar noua tehnologie ne-a permis să vedem că și astrocitele sunt active electric“, a explicat prof. Dulla.

Astrocitele se „asigură că totul funcționează satisfăcător în creier, iar dacă ceva nu merge bine, dacă există o leziune sau o infecție virală, o detectează, încearcă să răspundă și apoi încearcă să protejeze creierul de amenințări. Ceea ce vrem să facem în continuare este să determinăm cum se schimbă astrocitele atunci când au loc aceste amenințări“, a mai menționat prof. Dulla.

Comunicarea între neuroni are loc prin eliberarea unor mesageri chimici numiți neurotransmițători.

Oamenii de știință știau că astrocitele controlează neurotransmițătorii, ajutând la menținerea neuronilor sănătoși și activi.

Conform noului studiu, neuronii eliberează și ioni de potasiu, care schimbă activitatea electrică a astrocitelor și modul în care aceste celule controlează neurotransmițătorii.

„Neuronii controlează ceea ce fac astrocitele și comunică într-una cu aceste celule. Neuronii și astrocitele comunică între ele într-un mod despre care nu s-a mai știut până acum”, a explicat prof. Dulla.

Descoperirea acestei comunicări dintre astrocite și neuroni ridică numeroase întrebări cu privire la modul în care funcționează aceste interacțiuni în patologia creierului și în dezvoltarea învățării și a memoriei.

„Ne face să regândim tot ceea ce fac astrocitele și faptul că ele sunt active electric poate influența o gamă largă de boli neurologice“, a precizat prof. Dulla.

De exemplu, în boala Alzheimer, astrocitele nu controlează neurotransmițătorii, chiar dacă aceasta este treaba lor fundamentală, explică prof. Dulla.

Probleme similare apar și în leziunile cerebrale traumatice și în epilepsie. De ani de zile oamenii de știință au crezut că problema ar putea fi cauzată de absența unei proteine sau de o mutație care face ca o proteină să nu funcționeze.

„Acumularea de potasiu în spațiul extracelular din creier a dus la emiterea ipotezei că asta ar putea contribui la apariția unor patologii precum epilepsia și migrenele. Acest nou studiu ne oferă o mai bună înțelegere a modului în care astrocitele clarifică această acumulare și ajută la menținerea excitabilității“, a precizat la rândul său prof. Armbruster.

Cercetătorii examinează acum mai multe medicamente existente pentru a vedea dacă acestea pot manipula interacțiunea dintre neuroni și astrocite.

Ne întrebăm dacă procedând astfel, am putea ajuta într-o zi oamenii să învețe mai repede sau mai bine, sau am putea repara o leziune cerebrală atunci când apare, a mai precizat prof. Dulla.

Noua tehnologie care a dus la această descoperire nu numai că deschide noi modalități de a regândi activitatea astrocitelor, ci oferă și noi abordări pentru imagistica creierului.

Până acum, nu a existat nicio modalitate de a vizualiza meacnismul potasiului în creier sau de a studia modul în care potasiul este implicat în anumite procese precum somnul sau metabolismul, sau în leziuni și infecții care apar în creier.

„Oferim aceste instrumente și altor laboratoare, astfel încât să poată folosi aceleași teste și tehnici pentru a studia ceea ce îi interesează. Oamenii de știință vor avea astfel instrumentele necesare pentru a studia durerile de cap, respirația, tulburările de dezvoltare și o gamă largă de boli neurologice diferite“, a mai spus prof. Dulla.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu