Обработка серотонина астроцитами регулирует обонятельное восприятие

Для наслаждения ароматом утреннего кофе и свежего печенья, для чувства предупреждающего запаха чего-то горящего, мозгу нужны два типа клеток, нейроны и астроциты, которые тесно взаимодействуют друг с другом.

Исследования показали большое количество изменений, которые происходят в нейронах во время обонятельного восприятия, но как реагируют астроциты и как они влияют на сенсорный опыт, оставалось неясным.

Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора в команде с другими учреждениями сообщили о реакциях астроцитов на обонятельную стимуляцию, позволяя раскрыть новый механизм, который необходим для поддержания связи между астроцитами и нейронами и обработки обонятельных ощущений. Работу опубликовал журнал Science.

Ранние исследования показывали, что в естественных условиях у животного обонятельная стимуляция мозга сначала активирует нейроны, что ведет к изменению экспрессируемых этими нейронами генов, чтобы они могли опосредовать обонятельное ощущение. В новом исследовании специалисты проверили, что происходит с астроцитами после нервной активности во время обонятельной стимуляции, и нашли изменения, которые не были известны ранее.

Стимуляция обоняния вызывала увеличение количества переносчика серотонина Slc22a3 в астроцитах, который опосредовал транспорт серотонина в клетки. Ученые проследили за серотонином внутри астроцитов и удивились, обнаружив, что он попадает в клеточное ядро, где связывается с гистонами, белками, которые прикреплены к ДНК, которые помогают регулировать экспрессию генов астроцитов. Далее серотонин, который связан с ДНК, действует как переключатель, который контролирует экспрессию генов.

Также оказалось, что серотонин регулирует экспрессию генов астроцитов, которые принимают участие в производстве нейромедиатора ГАМК, который далее поступает обратно в нейроны, регулирующие нейронную цепь, фундаментальную для сенсорного восприятия.

"Мы показали, что потеря транспортера Slc22a3 в астроцитах снижает уровень серотонина в клетках и приводит к изменениям в ДНК, связанной с серотонином. В свою очередь, это снижало экспрессию генов, участвующих в синтезе ГАМК, и уменьшало высвобождение ГАМК астроцитами, что нарушало нейронные цепи обонятельных ощущений", - сказал Сардар, один из авторов исследования.

Серотонин также хорошо известен своей работой над нормальной функцией мозга, а также вовлеченностью в зависимость и развитие депрессии. Далее специалисты обнаружили новую функцию серотонина в астроцитах. Серотонин способен вызвать изменения в паттернах экспрессии генов астроцитов, превращая астроциты в центр обработки обонятельных ощущений.

Денин, председатель отделения нейрохирургии и директор Центра неврологии рака в Бейлоре, также являющийся соавтором работы, считает, что данная работа раскрыла новые аспекты функции астроцитов. По его мнению, они смогли узнать, что астроциты очень пластичны, как и нейроны, а это означает, что астроциты могут изменять свои характеристики и функции в ответ на раздражители окружающей среды. Они могут "прислушиваться" к нейронам и реагировать на изменения, а их двусторонняя коммуникация лежит в основе сенсорной обработки и, в конечном счете, поведения животных. Об этом рассказало издание MedicalXpress.

0 комментариев