Vědci objevili dříve neznámou formu buněčné komunikace v mozku, ve které jsou proteiny přímo přenášeny mezi neurony. Podle nich, pokud nad tím převezmeme kontrolu, mohli bychom potenciálně vyvinout nové způsoby léčby demence a dalších neurologických onemocnění.
Obecně k neurální komunikaci dochází prostřednictvím neurotransmiterů rozptýlených po synapsích (přenášejí tedy signály z jedné buňky do druhé). Vědci si však všimli, že určité proteiny v mozku se pohybují jiným způsobem. To je vedlo k názoru, že na výměně těchto směsí se mohou podílet i neurony.
Například proteiny včetně tau a synukleinu se pohybují mezi mozkovými buňkami a hromadí se v plakech, což přispívá k rozvoji Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních onemocnění. Až dosud si však vědci nebyli jisti, zda tento transneuronální přenos proteinů představuje čistě patologický způsob komunikace, nebo zda byl stejný mechanismus pozorován u zdravé mozkové aktivity.
K zodpovězení této otázky použili autoři studie markerovou molekulu zvanou biotin ke značení neuronových proteinů v očích krys. O 11 dní později zjistili, že biotin lze detekovat v neuronech ve zrakové kůře zvířat. To znamená, že některé značené proteiny byly skutečně transportovány do vzdálených buněk v mozku.
"Toto je zcela nový způsob, jakým mohou buňky v mozku vzájemně komunikovat, který nebyl nikdy předtím integrován do způsobu, jakým přemýšlíme o zdraví a nemoci," řekl Dr. Hollins Klin, jeden z autorů studie.
Pomocí techniky zvané hmotnostní spektroskopie vědci identifikovali přibližně 200 označených proteinů, které dosáhly zrakové kůry. Tau a synuklein jsou mezi nimi. To znamená, že neurální přenos těchto dvou směsí není omezen pouze na patologické stavy.
"To potvrzuje, že ve zdravých mozcích s tau a synukleinem je vše v pořádku a jejich pohyb po mozku je normální," říká Klein. "Ale u lidí s Alzheimerovou chorobou je toxická forma proteinu transportována mezi neurony."
Hlubší analýza odhalila, že proteiny jsou transportovány z jednoho neuronu do druhého v membránově vázaných balíčcích zvaných exosomy, které zprostředkovávají buněčnou komunikaci transportem řady mediátorových sloučenin mezi buňkami. Vědci také zjistili, že proteiny byly normálně přeneseny do excitačních, ale ne inhibičních neuronů.
Autoři shrnují, že jejich nálezy „prokazují nepatologický transport různých endogenních proteinů [mezi neurony]“. Podle nich je docela dobře možné nastolit kontrolu nad touto komunikací a manipulovat mozkovou činností. Před tím bude samozřejmě nutné provést mnohem více výzkumů. Výsledky této studie však otevírají zcela novou cestu pro studium a léčbu neurologických poruch.
Studie je publikována v Cell Reports.
Zdroj: IFLScience
Foto: nobeastsofierce / Shutterstock
