Ученые установили, как именно поврежденные нейроны привлекают к себе клетки микроглии, помогающие регенерации нервной ткани. Работа опубликована в журнале Developmental Cell, ее краткое содержание приводит ScienceNow.
Биологи работали на модельном объекте - мозге рыбки данио-рерио (zebrafish, Danio rerio), в геном которой были внесены гены флюоресцентных белков. Нейроны таких животных синтезировали флюоресцентный белок красного цвета, а вспомогательные клетки нервной ткани (которые называют микроглией), - зеленого. Так как мозг у мальков данио-рерио прозрачный, то за поведением клеток можно было наблюдать прямо через микроскоп.
При повреждении одного из нейронов лазером, расположенные неподалеку клетки микроглии устремлялись к нему, окружали и поглощали остатки мертвой клетки. Удаление мертвых нейронов - важный этап при регенерации нервной ткани.
Ученые установили, что привлечение клеток микроглии всегда сопровождается распространением кальциевой волны - возрастания содержания ионов Ca2+ в соседних нейронах. В норме она распространяется со скоростью около 1 миллиметра в минуту. Если заблокировать вход Ca2+ в нервные клетки, то кальциевая волна не возникает и микроглия перестает привлекаться к мертвым нейронам. Триггером, запускающим кальциевую волну, оказался нейротрансмиттер глютамат, который выходил из поврежденного нейрона в межклеточное пространство, - его блокирование тоже подавляло миграцию микроглии.
Опубликованная работа имеет важное значение для понимания нормальных процессов развития, регенерации и распространения сигналов в мозге. Кроме того, процессы миграции микроглии могут играть свою роль при возникновении нейродегенеративных заболеваний. Однако для определения этой роли ученым придется переключиться на мозг человека, ведь рыбки не страдают от болезней Альцгеймера и Паркинсона.