О том, что клетки глии играют намного большую роль, чем считалось ранее, в нейробиологии говорят уже много лет. В прошлом году даже вышла статья, которая призывает исследователей отказаться от нейроноцентричности в своих исследованиях и перейти к парадигме «активной среды».
«Усиливается» роль глиальных клеток и в современном понимании многих патологий нервной системы. Две новых статьи исследователей из Института Фрэнсиса Крика, опубликованных в Brain и Genome Research, показывают важную роль астроцитов в страшном заболевании, которое именуется по-разному: болезнь Шарко, болезнь Лу Герига, болезнь моторных нейронов, боковой амиотрофический склероз (БАС).
В первой статье, опубликованной в в декабре в журнале Genome Research, исследователи проанализировали все существующие общедоступные наборы данных по астроцитам в БАС, охватывающие как человеческие, так и мышиные модели. Метаанализ всех данных показал, что при БАС астроциты становятся провоспалительными, что токсично для соседних моторных нейронов.
Также было обнаружено, что астроциты при БАС теряют важные регуляторные функции в передаче нервного импульса, в частности способность поглощать нейромедиатор глутамат в трехчастных синапсах. Это в итоге приводит к накоплению глутамата, который повреждает двигательные нейроны.
Оливер Зифф, ведущий научный сотрудник и клинический сотрудник Лаборатории стволовых клеток и нейродегенерации человека Крика, сказал: «Наша работа предполагает, что лечение БАС должно будет уменьшить или обратить вспять эти разрушительные изменения в астроцитах. Эти клетки не просто невинные свидетели происходящего, но и активно способствуют прогрессированию заболевания».
Январская же статья в Brain показывает, что астроциты с различными генетическими мутациями, вызывающими БАС (это заболевание иногда – но далеко не всегда – имеет генетическую природу), также демонстрируют различные молекулярные паттерны. Это говорит о том, что во время БАС астроциты приобретают мутационно-зависимые изменения.
В рамках своего исследования команда изучила влияние различных мутаций, связанных с БАС на астроциты. Они заметили, что в отсутствие каких-либо соседних иммунных клеток, таких как микроглия, самого наличия этих мутаций было достаточно, чтобы вызвать патологические изменения в астроцитах.
Характер этих изменений зависел от наличия конкретных мутаций, что позволяет предположить, что астроцитарная патология при БАС может проявляться по-разному у разных пациентов.
Однако исследование также показало, что некоторые из этих изменений похожи, что может объяснить, почему при заболевании астроциты обладают схожими характеристиками, не защищая двигательные нейроны от дегенерации и усиления воспаления, которое, в свою очередь, приводит к заболеванию.
Доаа Таха, руководитель исследования, соавтор первой статьи, сотрудник Лаборатории стволовых клеток и нейродегенерации человека Крика, комментирует: «Природа и разнообразие трансформации астроцитов между мутациями БАС были недостаточно хорошо известны. Понимание того, что мы узнали о различных способах проявления этого изменения на ранних стадиях заболевания, может стать полезной отправной точкой в усилиях по обращению вспять трансформации клеток».
Бен Кларк, соавтор обеих статей и постдок в Лаборатории стволовых клеток и нейродегенерации человека, говорит: «Сейчас мы работаем над тем, чтобы понять биологию различных молекулярных структур, которые мы наблюдаем, и то, чем они похожи. Понимание ранних изменений астроцитов при БАС может предоставить нам новые терапевтические цели».
Текст: Алексей Паевский