Исследование связей в клетках мозга может стать потенциальной целью для лечения тревожных расстройств

Новости сегодня - Исследование связей в клетках мозга может стать потенциальной целью для лечения тревожных расстройств

Ученые из Монреальского университета и его филиала Монреальского института клинических исследований (IRCM) раскрыли уникальную роль белкового комплекса в структурной организации и функционировании связей между клетками мозга, а также в определенных когнитивных формах поведения.

Работа группы под руководством Хидето Такахаши, директора отдела исследований развития и пластичности синапсов IRCM, в сотрудничестве с группой Стивена Коннора из Йоркского университета и группой Масанори Тачикавы из Университета Токусима (Япония) опубликована в журнале The EMBO Journal.

Хотя дефекты в организации синапсов связаны со многими нейропсихиатрическими состояниями, механизмы, ответственные за эту организацию, плохо изучены. Результаты нового исследования могут предоставить ценные терапевтические идеи, считают исследователи.

По словам Такахаши, доцента кафедры молекулярной биологии и нейронауки в Университете Монреаля (UdeM), при проведении данного исследования важно учитывать две цели.

«Одна из них — раскрыть новые молекулярные механизмы взаимодействия клеток мозга», — сказал он. «Другая — разработать новую уникальную модель тревожных расстройств на животных, демонстрирующую паническое расстройство и агорафобию, что поможет нам разработать новые терапевтические стратегии».

Понимание механизмов

Психические заболевания, такие как тревожные расстройства, аутизм и шизофрения, входят в число ведущих расстройств здоровья в Канаде и во всем мире. Несмотря на их распространенность, разработка лекарств и лечение многих из этих заболеваний оказались очень сложными из-за сложности мозга.

Поэтому ученые стремились понять основные механизмы, приводящие к когнитивным расстройствам, чтобы усовершенствовать терапевтические стратегии.

Соединения между двумя мозговыми клетками (нейронами) называются синапсами, которые необходимы для передачи нейронных сигналов и функций мозга. Дефекты возбуждающих синапсов, которые активируют передачу сигналов целевым нейронам, и дефекты синаптических молекул предрасполагают ко многим психическим заболеваниям.

Команда Такахаши ранее обнаружила новый белковый комплекс в синаптическом соединении, называемый TrkC-PTPσ, который встречается только в возбуждающих синапсах. Гены, кодирующие TrkC (NTRK3) и PTPσ (PTPRS), связаны с тревожными расстройствами и аутизмом соответственно. Однако механизмы, посредством которых этот комплекс регулирует развитие синапсов и способствует когнитивным функциям, неизвестны.

Работа, проведенная в новом исследовании первым автором Хусамом Халедом, докторантом в лаборатории Такахаши, показала, что комплекс TrkC-PTPσ регулирует структурное и функциональное созревание возбуждающих синапсов , регулируя фосфорилирование, биохимическую белковую модификацию многих синаптических белков, в то время как нарушение этого комплекса вызывает специфические поведенческие дефекты у мышей.

Строительные блоки мозга

Нейроны — это строительные блоки мозга и нервной системы , которые отвечают за отправку и получение сигналов, управляющих функциями мозга и тела. Соседние нейроны общаются через синапсы, которые действуют как мосты, позволяющие передавать сигналы между ними.

Этот процесс необходим для надлежащих функций мозга, таких как обучение, память и познание. Дефекты в синапсах или их компонентах могут нарушить связь между нейронами и привести к различным расстройствам мозга.

Создав мышей со специфическими генетическими мутациями, которые нарушают комплекс TrkC-PTPσ, команда Такахаши раскрыла уникальные функции этого комплекса. Они продемонстрировали, что этот комплекс регулирует фосфорилирование многих белков, участвующих в структуре и организации синапса.

Высокоразрешающая визуализация мозга мутантных мышей выявила аномальную организацию синапсов, а дальнейшее изучение их сигнальных свойств показало увеличение неактивных синапсов с дефектами передачи сигнала.

Наблюдая за поведением мутантных мышей, ученые увидели, что у них наблюдается повышенный уровень тревожности, особенно усиленное избегание в незнакомых условиях, а также нарушение социального поведения.

Новости партнеров: