За всю многолетнюю историю исследований мозга в нем всё еще не кончились белые пятна. На этот раз учёные из университета Рокфеллера выяснили, чем отличаются гигантские нейроны от всех остальных.
О функциях нейронов гигантоклеточного ядра известно достаточно давно: их скопление в спинном мозге регулирует наше взаимодействие с окружающей средой, участвуя в процессах пробуждения, формировании эмоций и адаптации. Исследовательская группа изучала эти клетки в головном мозге мышей, чтобы выяснить их особенности и возможные роли в патологиях нервной системы.
Сначала ученые приступили к оценке набора генов, которые экспрессируются в этих клетках и сразу же удивились: как оказалось, эти нейроны экспрессируют нетипичную для нервной ткани изоформу синтазы оксида азота.
Оксид азота – вазоактивное вещество, вызывающее расширение сосудов. Оно синтезируется упомянутым ферментом, у которого есть три изоформы: эндотелиальная (экспрессируется самими сосками), нейрональная (в нейронах) и индуцируемая (вырабатывают клетки иммунной системы).
Все нейроны вырабатывают нейрональную изоформу, но только не представители гигантоклеточного ядра. Они экспрессируют эндотелиальную изоформу. Пока не известно, с чем связан этот факт, но ясно, что таким способом нейроны сами могут регулировать кровоток. Иными словами, при недостатке кислорода или глюкозы, они синтезируют оксид азота, локально расширяя сосуды около себя.
Ученые выяснили, при каких обстоятельствах это происходит. Они обнаружили, что изменения в окружающей среде, такие как введение новых запахов, активировали фермент в нейронах и усиливали производство оксида азота.
Исследователи предполагают, что эта особенность может быть связана с участием клеток в некоторых патологиях нервной системы, таких как синдром дефицита внимания, депрессивные и тревожные расстройства. Более глубокое понимание роли этих нейронов в патологиях нервной системы может привести к нахождению новых мишеней для терапии.
Статья опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Текст: Дарья Тюльганова