Астроцити, нерозлучені зірки досліджень Паркінсона

У дослідженнях Паркінсона ми звикли чути про нейрони, що продукують дофамін, які втрачаються з часом. Сьогодні, у Міжнародний жіночий день, ми розглядаємо клітини іншого типу та жінки, які їх досліджують.

Астроцити - це зірчасті клітини, які знаходяться в головному та спинному мозку. Вони входять до складу більшої групи клітин, відомих як глія. Раніше глія, що означає клей, вважалася просто склеювати і утримувати всі важливі нейрони разом. Зараз ми знаємо, що вони відіграють набагато більш масштабну та важливу роль, і дослідники досліджують, наскільки вони можуть бути важливими для Паркінсона.

Дослідження свідчать про те, що у нас в головному мозку є приблизно 86 мільярдів нейронів і десь від одного до десяти разів перевищує глію.

Флуоресцентна мікрофотографія клітин астроцитів у мозку плоду людини. Астроцити мають численні гілки сполучної тканини, які забезпечують підтримку і живлення нейронів. Гліальний фібрилярний кислий білок зелений; ядра клітин бузкові.

Астроцити мають багато функцій і наполегливо працюють над регуляцією нервових клітин та їх оточення. Вони забезпечують поживні речовини, фактори росту та хімічні речовини, щоб зберегти нейрони здоровими, очистити зайві нейромедіатори та допомогти відновити пошкодження головного та спинного мозку.

Астроцити були вперше пов'язані зі здоров’ям мозку ще на початку 1900-х років. Вивчаючи аутопсії, угорський нейрознавець і психіатр Ладіслас фон Медуна встановив, що у людей із шизофренією або депресією менше астроцитів у зовнішньому шарі мозку.

Як астроцити беруть участь у хворобі Паркінсона?

Різні дослідження вказували на роль астроцитів у розвитку Паркінсона.

Дослідження в Каліфорнії показали, що в мозку людей з Паркінсоном, здається, є більше астроцитів у старечому стані - стан, в якому клітина вже не може ділитися. Дослідники також встановили, що вплив гербіциду, параквату, перетворює здорові астроцити на старі.

У моделі миші Паркінсона видалення цих старечих клітин полегшувало ураження нервів і запобігало появі симптомів розвитку Паркінсона, що дозволяє припустити, що старі астроцити можуть сприяти розвитку Паркінсона.

Дослідники з Стенфордського університету встановили, що астроцити також можуть перетворюватися на небезпечні астроцити, які вже не можуть захистити нервові клітини і можуть пошкодити їх. Певні умови можуть переключити астроцити на «реактивні», які вже не в змозі виконати необхідні завдання, щоб зберегти нейрони щасливими. Дослідники проаналізували тканини мозку у людей з паркінсонічними та іншими нейродегенеративними станами. Вони знайшли великі скупчення цих реакційноздатних астроцитів в районах, найбільш уражених різними умовами, припускаючи, що їх утворення сприяє втраті нейронів у Паркінсона.

Жінки в STEM

Жінки недостатньо представлені на більшості робочих місць з науки, техніки, інженерії та математики (STEM), що складає лише 23% тих, хто займається основними професіями STEM у Великобританії. Хоча розрив, здається, повільно скорочується, є ще певний шлях. Жінки в цих галузях можуть зіткнутися з певними бар'єрами, такими як ізоляція, відсутність гнучкої роботи та відсутність жіночих моделей для наслідування.

У Великобританії Parkinson нам не вистачає моделей для наслідування. Тут ми розглянемо двох натхненних дослідників, які досліджують астроцити у Паркінсона.

Скринінг препаратів для поліпшення роботи астроцитів

Лаура Феррайоло, дослідниця Інституту трансляційної нейронауки Шеффілда (SITraN), досліджуючи, чи мітохондрії, енерговироблюючі станції клітин, астроцитів можуть бути змінені в Паркінсона.

Мітохондрії були пов’язані з Паркінсоном ще в 1989 році, коли дослідження, які фінансуються у Великобританії, показали, що мітохондрії в області мозку, уражені Паркінсоном, не функціонують так, як належить. З цього часу дослідники намагаються з'ясувати, що викликає припинення роботи мітохондрій та як їх знову і знову запустити.

Лаура та її команда взяли шкірні біопсії у людей з Паркінсоном та без них. Потім вони перепрограмували ці клітини шкіри на нейрони та астроцити. Вони встановили, що порівняно з людьми, які не мають цього стану, у астроцитів, породжених у людей з Паркінсоном, було більше мітохондрій, але ці мітохондрії також не функціонували. І без надійного джерела енергії астроцити також не працювали добре.

Хізер Мортібойс - науковий співробітник Паркінсона у Великобританії в SITraN. Хізер проаналізувала та оцінила тисячі існуючих наркотиків, щоб побачити, чи може хтось із них використати потенціал для Паркинсона. Потім вона взяла лідери 224 рейтингу та випробувала їх на клітинах шкіри у людей з ранньою формою спадкової хвороби Паркінсона, людей із пізнім наступом, успадкованою формою Паркінсона, та людей із станом, які не несуть генів, які, як відомо, збільшують ризик. .

Аналізуючи величезну кількість отриманих даних, Хезер знайшла три групи препаратів, які сприятливо впливають як на мітохондрії, так і на лізосоми (відповідальні за утилізацію відходів, які виробляють клітини) в клітинах шкіри людей, хворих на Паркинсона.

Далі Хезер хотіла дослідити, як ці групи препаратів захищають мітохондрії та лізосоми, і з'ясувати, чи справді вони обіцяють лікування. Для цього вона зробила клітини мозку шляхом перепрограмування клітин шкіри.

Вони виявили, що препарати можуть посилити процес, коли пошкоджені мітохондрії руйнуються (відомі як мітофагія), повертаючись до нормального рівня в створених ними клітинах мозку. Вони також дослідили, яким шляхом мітофагії препарати можуть активувати.

Зараз Лора тестує препарати, визначені Хізер, щоб побачити, чи можуть вони також допомогти мітохондріям в астроцитах краще функціонувати. Для захисту нейронів у Паркінсона може знадобитися також лікування астроцитів.