Нейронные связи научились восстанавливать синим светом
Несколько нейробиологов из Департамента Изучений Сенсорной биологии и Органогенеза при Центре Гельмгольца в Мюнхене отыскала метод восстановления нарушенных нейронных цепей при помощи светло синий света. Описание их изучения опубликованов издании Current Biology.
Физическая целостность нейронных цепей возможно нарушена под действием негативных факторов окружающей среды, болезни либо травмы. Наряду с этим повреждаются аксоны — долгие отростки нейронов, проводящие электрические импульсы от тела нейронов. У позвоночных животных свойство к регенерации аксонов низка, исходя из этого большая часть из них так и остаются поврежденными, что ведет к необратимым нарушениям нейральных функций.
Как мы знаем, что врезультате повреждения аксона увеличивается внутриклеточный уровень вторичного мессенджера — циклического аденозин монофосфата (cAMP). Эта молекула активирует своеобразный фермент, «запускающий» синтез фактора стимуляции регенерации и перестройку цитоскелета нейрона так, что формируется конус роста, дающий начало здоровому аксону. Принципиально важно, что регенерация аксонов обязана происходить с высокой точностью в строго определенный момент времени, а обширно применяемые генетические либо фармакологические способы увеличения уровня cAMP не всегда справляются с данной задачей.
Ученые под управлением врача Эрнана Лопес-Шиера создали другой метод повышения концентрации cAMP и удостоверились в надежности его эффективность in vivo, применяя в качестве модели чувствительные аксоны боковой линии личинок рыбы Данио-рерио. Концепция их опытов заключалась в активации фермента, несущего ответственность за синтез cAMP, с помощью светло синий света. Этим ферметом была аденилил циклаза bPAC, ген которой исследователи позаимствовали у почвенной бактерии Beggiatoa — генетическая конструкция, экспрессирующая данный фермент, была намерено доставлена в клетки Данио-рерио.
Исследователи перерезали нервы боковой линии с помощью наносекундного ультрафиолетового лазера и следили за реконструкцией аксонов. Главным критерием эффективности процесса выступил процент заново организованных синапсов — мест контакта двух нейронов либо нейрона и эффекторной клетки. Исследователи поняли, что действие светло синий света ведет к тому, что около трети поврежденных нейронов, производящих фотоактивируемую аденилил циклазу, образуют синапсы de novo, в то время как в отсутствие света эта часть образовывает всего пять процентов.
Эрнан Лопес-Шиер уверен, что эта разработка — лишь начало многочисленного пути: его группе предстоит узнать, вероятно ли с помощью их способа восстанавливать не лишь отдельные нейроны примитивного организма, но и целые нейронные цепи более высокоорганизованных животных.
Создатель: Екатерина Корзенева