Изследователи откриха неизвестна досега форма на клетъчна комуникация в мозъка, при която се осъществява пряк трансфер на протеини между невроните. Според тях ако поемем контрол над нея, ще можем потенциално да разработим нови лечения за деменция и други неврологични заболявания.

Като цяло невронната комуникация се осъществява чрез посредничеството на невротрансмитери, разпръснати из синапсите (по този начин те предават сигналите от една клетка на друга). Учените обаче забелязват, че определени протеини в мозъка се придвижват по по-различен начин. Това ги кара да предположат, че невроните вероятно също могат да участват при обмяната на тези смеси.

Така например протеини, включително тау и синуклеин, се придвижват между мозъчните клетки и се натрупват в плаки, а това допринася за развиването на болест на Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания. Досега обаче изследователите не бяха сигурни дали този транс-невронен трансфер на протеини представлява чисто патологичен режим на комуникация или същият механизъм се наблюдава и при здравата мозъчна активност.

За да си отговорят на този въпрос, авторите на изследването използват маркираща молекула, наречена биотин, за да обозначат невронните протеини в очите на плъхове. 11 дни по-късно те установяват, че биотинът може да бъде открит в невроните в зрителния кортекс на животните. Това означава, че в действителност някои от маркираните протеини са били транспортирани до далечни клетки в мозъка.

„Това е изцяло нов начин, по който клетките в мозъка могат да комуникират помежду си и който досега никога не е бил интегриран в начина, по който мислим за здравето и болестите“, казва д-р Холинс Клин, един от авторите на проучването.

С помощта на техника, наречена масова спектроскопия, изследователите идентифицират приблизително 200 маркирани протеина, които са достигнали визуалния кортекс. Тау и синуклеин са сред тях. Това означава, че невронният трансфер на тези две смеси не е ограничен единствено и само до патологични състояния.

„Това потвърждава, че в здравите мозъци с тау и синуклеин всичко е наред и тяхното придвижване из мозъка е нормално – казва Клайн. – Но при хора с Алцхаймер между невроните се транспортира токсична форма на протеина.“

По-задълбочен анализ разкрива, че протеините се пренасят от един неврон до друг в рамките на мембранно-свързани пакети, наречени екзозоми, които медиират клетъчната комуникация, като пренасят набор от  посреднически съединения между клетките. Изследователите също така откриват, че протеините обикновено се прехвърлят към възбуждащи, но не и инхибиторни неврони.

Авторите обобщават, че техните открития „демонстрират непатологичния транспорт на различни ендогенни протеини [между невроните]“. Според тях е напълно възможно да установим контрол над тази комуникация и да манипулираме мозъчната активност. Разбира се, преди това ще трябва да бъдат проведени още доста проучвания по въпроса. Резултатите от настоящото изследване обаче  разкриват изцяло нов път за изследване и лечение на неврологични разстройства.

Проучването е публикувано в Cell Reports.

Източник: IFLScience