Odkrycie nowego typu komórek w ludzkim mózgu | Nauki

W 1888 roku 36-letni Santiago Ramón y Cajal założył domowe laboratorium w swoim domu w Barcelonie i zaczął badać pod mikroskopem fragmenty ludzkich mózgów pochodzące z licznych zwłok z pobliskiego szpitala Santa Cruz. Kajal skonfrontował się z A „Niewyczerpany las” Po drugiej stronie obiektywu, ale wkroczył w tę dżunglę i pokazał, że mózg jest zorganizowany w pojedyncze komórki, których głównymi bohaterami są neurony. Włoski neurolog Andrei Volterze Od lat opowiada historię Cajala swoim studentom na Uniwersytecie w Lozannie (Szwajcaria), ale to on w tę środę ogłosił odkrycie „nowego typu komórek” w ludzkim mózgu.

Grubość tego lasu mózgowego jest niewyobrażalna. Szary, 1,5-funtowy narząd znajdujący się w ludzkiej czaszce składa się z około 86 miliardów neuronów i bilionów punktów połączeń między nimi. Aż do pojawienia się Cajala społeczność naukowa uważała, że ​​mózg jest rozproszoną masą komórek fizycznie połączonych ze sobą. A hiszpański badacz pokazał, że są to niezależne byty, chociaż pieszczą i komunikują się za pomocą tego, co poetycko nazwał „pocałunkami”, znanymi dziś pod nudniejszym terminem: synapsą.

Neurony są otoczone inną rodziną komórek, glejami, które pełnią rolę podpory. Glia oznacza po grecku Klej. To spoiwo pomysłów. Jedną z takich komórek jest komórka gwiaździsta, której nazwa pochodzi od jej gwiaździstego kształtu. Może w nim uczestniczyć jeden astrocyt Dwa miliony pocałunków pomiędzy komórkami nerwowymi. W tych pocałunkach komórki nerwowe wysyłają wiadomości zawierające substancje chemiczne, zwłaszcza zawierające: glutaminian;, cząsteczka składająca się z pięciu atomów węgla, dziewięciu atomów wodoru, jednego azotu i czterech tlenu: C₅H₉NO₄. Proces ten jest niezbędny w abstrakcyjnym myśleniu ludzkim.

Zespół Volterry odkrył nowy typ komórek, który nie należy do podstawowej klasy neuronów ani astrocytów. Zdaniem Włocha są to „komórki hybrydowe”. Neurobiolog Lycete Menendez de la Breda Uważa, że ​​jest to „bardzo ważne odkrycie”, które zmieni sposób, w jaki rozumiemy działanie mózgu i jego zaburzenia.

Volterra nazwał ten nowy typ komórek „astrocytami glutaminergicznymi”. Według Menendeza de la Bredy z Instytutu Cajala w Madrycie jest to podzbiór astrocytów, który zawiera część molekularnej maszynerii neuronów uwalniających glutaminian. „Informacja między neuronami jest szybka, rzędu kilku milisekund i do kilkudziesięciu milisekund, jeśli zachodzi między kilkoma neuronami w łańcuchu (wiele synaps). W przeciwieństwie do tego astrocyty mogą potrzebować kilku sekund na przesłanie informacji. Mniej niż jedna sekunda , co jest bliskie wielkości odpowiedzi multisynaptycznych” – zauważa Menéndez de la Breda, który nie był zaangażowany w badania. Neurobiolog potwierdza, że ​​jest to niewielka grupa komórek i że jej prawdziwa proporcja w mózgu nie jest znana, podkreśla jednak, że jest to „bardzo przełomowy wynik”.

Andrea Volterra uważa, że ​​jej odkrycie „wstrząsa podstawami neuronauki”, ponieważ podważa obecną wiedzę na temat działania mózgu i rozwoju jego zaburzeń. Jego badanie opublikowano w środę W magazynie NaturaPokazuje, że astrocyty glutaminergiczne są skoncentrowane w obszarach mózgu zaangażowanych w pamięć. Jeden z nich, hipokamp, ​​jest jednym z najbardziej niestabilnych obszarów we wczesnej fazie choroby Alzheimera. Dlatego mamy co do tego uzasadnione podejrzenia Nasze komórki „Możliwe, że byli w to zaangażowani” – wyjaśnia Volterra.

Zespół zauważył również, że astrocyty glutaminergiczne odgrywają rolę w obwodzie kontrolującym ruch i zmiany w chorobie Parkinsona: szlaku dopaminy w prążkowiu. „Nie badaliśmy jeszcze rozmieszczenia tych komórek w innych obszarach mózgu. To, co odkryjemy, będzie stanowić wskazówkę dla naszych przyszłych badań. Na przykład, jeśli stwierdzimy wysokie stężenie tych komórek w korze przedczołowej [la zona del cerebro situada tras la frente]„Natychmiast zbadamy jego rolę w podejmowaniu decyzji i jego zmianach w schizofrenii” – wyjaśnia Volterra. „Jeśli znajdziemy je w rogach rdzenia kręgowego, myślimy o stwardnieniu zanikowym bocznym”.

Neurobiolog Marta Navarrete Chwali nowe badanie, ale uważa, że ​​astrocyty glutaminergiczne są raczej podtypem astrocytów niż nowym typem komórek. „Astrocyty są znane od czasów Cajala. Zawsze uważano, że komórki te odżywiają neurony i stanowią dla nich wsparcie strukturalne, ale teraz jest jasne, że są o wiele ważniejsze. ” Biorą udział w procesie zapamiętywania i uczenia się, w strachu i we wszystkich wyższych emocjach, jakie mogą żywić ludzie” – zauważa Navarrete, również z Instytutu Cajal. Praca Volterry sugeruje, że istnieje dziewięć klas astrocytów, które mogą dać w sumie ponad sto typów neuronów.

A badaczem, który jako pierwszy zauważył, że astrocyty biorą udział w wyższych procesach informacyjnych, był inny Hiszpan, Alfonso Arakiego-Obecnie na Uniwersytecie w Minnesocie (USA). W 1999 roku Araki porzucił pocałunek między dwoma neuronami i przyjął koncepcję potrójny zacisk, w którym astrocyty również odgrywają główną rolę. Nadal istnieje opór wobec takiego podejścia, wspomina Navarrete, jeden z uczniów Araka. „Pomysł, że istnieją typy astrocytów specjalizujących się w określonych funkcjach, nie jest dobrze akceptowany przez społeczność naukową. Niedopuszczalne jest, aby komórek było więcej [además de las neuronas] Są bardzo zaangażowani w przetwarzanie informacji. Nowe odkrycie zespołu Andrei Volterry zwiększa złożoność ludzkiego mózgu, co jest niewyobrażalne.

Możesz śledzić Temat W Facebook, Świergot I Instagramalub zarejestruj się tutaj, aby otrzymać Nasz cotygodniowy biuletyn.