Raziskovalci iz Baylor College of Medicine so odkrili, da imajo astrociti – najpogostejše celice v možganih, neposredno vlogo pri uravnavanju nevronskih povezav, ki sodelujejo pri učenju in spominu. Ugotovitve so pred kratkim objavili v reviji Neuron.
Neposredna vloga pri kompleksnih funkcijah
“Vedno bolj postaja jasno, da so astrociti veliko več kot le podporne celice v možganih zdravih odraslih. Imajo neposredno vlogo pri najrazličnejših kompleksnih funkcijah, vključno z nevronsko komunikacijo prek sinaps in regulacijo funkcij nevronskih vezij,” je dejal vodilni avtor objave dr. Benjamin Deneen, profesor nevrokirurgije iz Baylor College of Medicine.
Raznolika populacija možganskih celic
Predhodne raziskave so pokazale, da astrociti sestavljajo raznoliko populacijo možganskih celic z edinstvenimi celičnimi, molekularnimi in funkcionalnimi lastnostmi. Zasedajo različne možganske regije, kar kaže na regionalno specializacijo. Obstajajo dokazi, ki nakazujejo, da transkripcijski dejavniki – beljakovine, ki sodelujejo pri nadzoru genske ekspresije – uravnavajo tudi raznolikost astrocitov.
Gensko spremenili odrasle miši
Deneen in sodelavci so izvedli raziskavo, v kateri so se osredotočili na vlogo transkripcijskega faktorja NFIA, poznanega tudi kot regulatorja razvoja astrocitov. Uporabili so živalski model – odrasle miši so gensko spremenili tako, da so izključili gen NFIA v celotnih možganih. Analizirali so več možganskih regij in iskali spremembe v morfologiji, fiziologiji in genskem izražanju astrocitov.
Močno spremenjeni le astrociti v hipokampusu
“Ugotovili smo, da se pri astrocitih s pomanjkanjem gena NFIA spremenila tako njihova oblika (postala je nepravilna), kot njihovo delovanje,” je pojasnil Deneen, in nadaljeval: ” Čeprav je bil gen NFIA odstranjen v vseh možganskih regijah, so bili močno spremenjeni le astrociti v hipokampusu. Druga področja, kot na primer možganska skorja in možgansko deblo, niso bila prizadeta. To nas je precej presenetilo.”
Manj kalcijeve aktivnosti, zmanjšano zaznavanje nevrotransmiterjev
Astrociti v hipokampusu so imeli tudi manj kalcijeve aktivnosti – kalcij je pokazatelj delovanja astrocitov, pa tudi zmanjšano sposobnost zaznavanja nevrotransmiterjev, sproščenih iz nevronov. Astrociti z pomanjkanjem NFIA tudi niso bili tako tesno povezani z nevroni kot običajni astrociti. Morfološke in funkcionalne spremembe astrocitov so imele tudi konkretne posledice: zmanjšale so sposobnost učenja in pomnjenja. Gre za prvi dokaz, da astrociti do neke mere nadzorujejo nevronska vezja, ki posredujejo pri teh kompleksih kognitivnih funkcijah, izpostavljajo raziskovalci.
Astrociti s pomanjkanjem NFIA ne morejo “poslušati nevronov”
“Astrociti v možganih so fizično blizu nevronom in komunicirajo z njimi. Nevroni sproščajo molekule, ki jih astrociti lahko zaznajo in se odzovejo nanje,” je dejal Deneen. “Predvidevamo, da astrociti s pomanjkanjem NFIA ne morejo “poslušati nevronov” tako kot običajni astrociti. Zato se ne morejo ustrezno odzvati in zagotoviti podpore za učinkovito pomnilniško funkcijo – kar vodi v oslabljeno učenje in spomin.”
