Astrocīti, Parkinsona pētījumu nedziedātās zvaigznes

Parkinsona pētījumos mēs esam pieraduši dzirdēt par dopamīnu ražojošajiem neironiem, kas laika gaitā tiek zaudēti. Šodien, Starptautiskajā sieviešu dienā, mēs skatāmies uz cita veida kamerām un sievietēm, kas viņus pēta.

Astrocīti ir zvaigznes formas šūnas, kas atrodamas smadzenēs un muguras smadzenēs. Tie ir daļa no lielākas šūnu grupas, kas pazīstama kā glia. Iepriekš tika domāts, ka glia, kas nozīmē līmi, vienkārši pietur un notur visus svarīgos neironus kopā. Mēs tagad zinām, ka viņiem ir daudz plašāka un nozīmīgāka loma, un pētnieki pēta, kā tie varētu būt svarīgi Parkinsona slimnīcā.

Pētījumi liecina, ka mūsu smadzenēs un jebkur no viena līdz desmit reizēm glia ir aptuveni 86 miljardi neironu.

Astrocītu šūnu fluorescences gaismas mikrogrāfs cilvēka augļa smadzenēs. Astrocītos ir daudz saistaudu filiāļu, kas nodrošina atbalstu un uzturu neironiem. Glia šķiedras skābais olbaltumviela ir zaļa; šūnu kodoli ir ceriņi.

Astrocītiem ir daudz funkciju, un tie smagi strādā, lai regulētu nervu šūnas un to vidi. Tie nodrošina barības vielas, augšanas faktorus un ķīmiskas vielas, lai uzturētu neironus veselīgus, attīrītu liekos neirotransmiterus un palīdzētu novērst bojājumus smadzenēs un muguras smadzenēs.

Astrocīti pirmo reizi tika saistīti ar smadzeņu veselību 1900. gadu sākumā. Pētot autopsijas, ungāru neirozinātnieks un psihiatrs Ladislass fon Meduna atklāja, ka cilvēkiem ar šizofrēniju vai depresiju smadzeņu ārējā slānī bija mazāk astrocītu.

Kā astrocīti tiek iesaistīti Parkinsona slimībās?

Dažādi pētījumi ir norādījuši uz astrocītu lomu Parkinsona attīstībā.

Pētījumi Kalifornijā parādīja, ka cilvēkiem ar Parkinsona smadzenēm šķiet, ka sensošanas stāvoklī ir vairāk astrocītu - stāvokļa, kurā šūna vairs nevar sadalīties. Pētnieki arī atklāja, ka herbicīda, parakvāta iedarbība, veselos astrocītus pārvērš novecojošos.

Ar Parkinsona peles modeli, noņemot šīs novecojošās šūnas, tika atviegloti nervu bojājumi un tika novērsti Parkinsona attīstības simptomi, kas liek domāt, ka novecojošie astrocīti var veicināt Parkinsona attīstību.

Stenfordas universitātes pētnieki atklāja, ka astrocīti var pārvērsties arī par bīstamiem astrocītiem, kas vairs nespēj aizsargāt nervu šūnas, un var tos sabojāt. Atsevišķi apstākļi var pārveidot astrocītus par “reaktīviem”, kas vairs nespēj pabeigt būtiskos darbus, lai neironi būtu laimīgi. Pētnieki analizēja smadzeņu audus no cilvēkiem ar Parkinsona un citiem neirodeģeneratīviem stāvokļiem. Viņi atrada lielas šo reaktīvo astrocītu kopas vietās, kuras visvairāk ietekmē dažādi apstākļi, kas liek domāt, ka to veidošanās veicina neironu zaudēšanu Parkinsona slimnīcās.

Sievietes STEM

Sievietes ir nepietiekami pārstāvētas lielākajā daļā zinātnes, tehnoloģiju, inženierzinātņu un matemātikas (STEM) darba vietu - tikai 23% no tām, kas strādā Apvienotajā Karalistē, ir galvenās STEM profesijas. Lai arī šķiet, ka plaisa lēnām mazinās, tomēr ir vēl kāds ceļš ejams. Sievietes šajās nozarēs var saskarties ar noteiktiem šķēršļiem, piemēram, izolētību, elastīga darba trūkumu un sieviešu lomu modeļu trūkumu.

Parkinsona Lielbritānijā mums netrūkst lomu modeļu. Šeit mēs aplūkojam divus iedvesmojošus pētniekus, kuri pēta astrocītus Parkinsona slimnīcā.

Skrīnings narkotikām, lai uzlabotu astrocītu darbību

Šefīldas Tulkojošo neirozinātņu institūta (SITraN) pētniece Laura Ferraiuolo pēta, vai Parkinsona slimnīcā varētu būt izdzēstas astrocītu mitohondrijas, šūnu energoapgādes stacijas.

Mitohondriji tika saistīti ar Parkinsona muguru 1989. gadā, kad Parkinsona Apvienotās Karalistes finansētie pētījumi parādīja, ka mitohondriji Parkinsona skartajā smadzeņu reģionā nedarbojās tā, kā vajadzētu. Kopš tā laika pētnieki mēģina noskaidrot, kas izraisa mitohondriju darbības pārtraukšanu un kā tos atkal izveidot un palaist.

Laura un viņas komanda ņēma ādas biopsijas no cilvēkiem ar un bez Parkinsona slimības. Pēc tam viņi pārprogrammēja šīs ādas šūnas neironos un astrocītos. Viņi atklāja, ka, salīdzinot ar cilvēkiem bez stāvokļa, astrocītiem, kas radušies no cilvēkiem ar Parkinsona slimību, bija vairāk mitohondriju, taču šie mitohondriji nedarbojās tik labi. Un bez uzticama enerģijas avota arī astrocīti nefunkcionēja labi.

Heather Mortiboys ir Parkinsona Apvienotās Karalistes pētniece SITraN. Heather ir pārbaudījis un novērtējis tūkstošiem esošo narkotiku, lai redzētu, vai kādai no tām varētu būt neizmantots Parkinsona slimības potenciāls. Pēc tam viņa izvēlējās 224 labākās zāles un pārbaudīja tās uz ādas šūnām no cilvēkiem ar agrīnu iedzimtu Parkinsona formu, cilvēkiem ar Parkinsona iedzimtu formu ar vēlīnu sākumu un cilvēkiem ar stāvokli, kuriem nav tādu gēnu, par kuriem ir zināms, ka tie palielina risku .

Analizējot milzīgo iegūto datu daudzumu, Heather ir atradis trīs zāļu grupas, kurām ir labvēlīga ietekme gan uz mitohondrijiem, gan uz lizosomām (kas atbildīgas par šūnu radīto atkritumu iznīcināšanu) ādas šūnās cilvēkiem ar Parkinsona slimību.

Heather nākamais vēlējās izpētīt, kā šīs narkotiku grupas aizsargā mitohondrijus un lizosomas, un noskaidrot, vai tām ir reāls ārstniecības solījums. Lai to izdarītu, viņa veica smadzeņu šūnas, pārprogrammējot ādas šūnas.

Viņi ir atklājuši, ka šīs zāles var pastiprināt procesu, kurā bojātās mitohondrijas tiek sadalītas (pazīstamas kā mitofagijas), līdz normālam līmenim smadzeņu šūnās, kuras tās izgatavoja. Viņi ir arī izpētījuši, kuru mitofagijas ceļu narkotikas varētu aktivizēt.

Tagad Laura pārbauda Heather identificētās zāles, lai noskaidrotu, vai tās var arī palīdzēt astrocītu mitohondrijiem labāk darboties. Lai aizsargātu Parkinsona neironus, var būt nepieciešams ārstēt arī astrocītus.