Mokslininkai nustatė, kad mitochondrijos palaiko imuninį atsaką į centrinės nervų sistemos pažeidimus

Mokslininkai nustatė, kad mitochondrijos palaiko imuninį atsaką į centrinės nervų sistemos pažeidimus

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Šiaurės vakarų medicinos mokslininkai nustatė, kad mitochondrijos nėra būtinos specializuotoms imuninėms ląstelėms centrinėje nervų sistemoje daugintis, tačiau padeda šioms ląstelėms reaguoti į demielinizuojančius sužalojimus, teigiama 2010 m. Gamtos metabolizmas.

„Mikroglijos, kurias žinome, yra susijusios su daugeliu neurologinių ligų, įskaitant pažinimo pablogėjimą normalaus senėjimo metu ir Alzheimerio ligą. Žmonės mano, kad mitochondrijos yra susijusios su visomis šiomis ligomis. Taigi mes paklausėme, ar mitochondrijos ir mikroglijos vaidina kokį nors vaidmenį, ir mūsų nuostabai, iš esmės tik sergant demielinizuojančiomis ligomis“, – sakė mokslų daktaras Navdeepas Chandelis, medicinos mokslų daktaras Davidas W. Cugellas, Plaučių ir kritinės priežiūros bei Biochemijos ir molekulinės genetikos skyriaus medicinos profesorius ir vyresnysis. tyrimo autorius.

Microglia yra audiniuose gyvenančios imuninės ląstelės, kurios palaiko tinkamą smegenų vystymąsi ir priežiūrą. Yra žinoma, kad mikroglijos disfunkcija prisideda prie Alzheimerio ligos, o tai rodo, kad mikroglijos funkcija gali būti galimas terapinis tikslas gydant centrinės nervų sistemos ligas. Microglia taip pat skatina imuninį atsaką, kuris skatina atsigavimą po centrinės nervų sistemos demielinizuojančios traumos.

Mikroglijos funkcija taip pat buvo susieta su mitochondrijų funkcija, ypač mitochondrijų kvėpavimo grandine, baltymų kompleksu, randamu vidinėje mitochondrijų membranoje, kurį anksčiau Chandel laboratorija įrodė, palaiko kitus imuninius atsakus. Vis dėlto, ar mitochondrijų kvėpavimo grandinė yra būtina mikroglijos funkcijai ir dauginimuisi, liko nežinoma.

Ankstesnis Chandelio laboratorijos darbas, paskelbtas m Gamta, parodė, kad vėžio ląstelės nesidaugins, jei nėra mitochondrijų komplekso III, vieno iš penkių baltymų kompleksų mitochondrijų vidinėje membranoje, kuri ląstelei sukuria energiją arba ATP. Tai parodė, kad mitochondrijų disfunkcija mažina vėžio augimą.

Dabartiniame tyrime tyrėjai ištrynė mitochondrijų komplekso III subvienetą Uqcrfs1 suaugusių pelių mikroglijose, kad nustatytų, ar mikroglijos kvėpavimo grandinė yra būtina mikroglijos išlikimui ir dauginimuisi. Keista, bet jie nustatė, kad taip nėra.

„Mūsų nuostabai, mes nustatėme, kad suaugusių pelių mikroglijose, kurios neturi mitochondrijų komplekso III, jos dauginasi gerai“, – sakė Chandelis. „Taigi, tai rodo, kad mikroglijos yra gana skirtingos, kad jos yra gana nuoširdžios bioenergetiškai ir kad jos gali gyventi iš glikolizės.”

Vėlesnė elgsenos analizė per Barneso labirintą, erdvinio mokymosi ir atminties testas atskleidė, kad mitochondrijų kvėpavimo grandinės funkcijos praradimo nepakako, kad sumažėtų suaugusių pelių erdvinis mokymasis ir atmintis.

„Mitochondrijų disfunkcijos nepakanka, kad būtų suteiktas senas fenotipas, tai tikriausiai yra vienas iš labiausiai stebinančių, bet įdomiausių tyrimo išvadų“, – sakė Chandelis.

Tada tyrėjai naudojo šeiminės Alzheimerio ligos (5xFAD) pelių modelius, kad ištirtų amiloido-beta plokštelių nusėdimą. Manoma, kad amiloido-beta plokštelės sutrikdo normalią ląstelių funkciją smegenyse ir prisideda prie pažinimo silpnėjimo sergant Alzheimerio liga.

Chandel Lab komanda stebėtinai nustatė, kad sumažėjo hipokampo amiloido-beta plokštelių nusėdimas ir padidėjo sąveika tarp mikroglijos ir amiloido-beta plokštelių pelėms, turinčioms mitochondrijų komplekso III trūkumo mikrogliją. Tačiau jie nepastebėjo jokio pažinimo nuosmukio pagreitėjimo 5xFAD pelėms, turinčioms mitochondrijų komplekso III trūkumo mikrogliją.

„Tai parodė, kad mitochondrijų kvėpavimo grandinė mikroglijoje nebuvo reikalinga apsauginei reakcijai į amiloido-beta plokštelių nusėdimą“, – sakė Chandelis.

Tačiau jie atrado, kad norint atsigauti po demielinizuojančios traumos, reikalinga mikroglijos mitochondrijų kvėpavimo grandinės funkcija. Mokslininkai pelėms sukėlė demielinizaciją su čiaupu, kurio sudėtyje yra kupizono – vario kompleksono, sukeliančio demielinizacijos modelius, panašius į išsėtinės sklerozės savybes.

Kai kupizonas buvo pašalintas, mikroglijos buvo labai svarbios remielinizuojantiems aksonams centrinėje nervų sistemoje, kad būtų atkurta normali nervų funkcija.

„Jei jūsų mikroglijoje nėra funkcinių mitochondrijų, tai labai pablogėja“, – sakė Chandel laboratorijos mokslinis bendradarbis ir pagrindinis tyrimo autorius Joshua Stoolmanas, Ph.D.

Išvados rodo, kad, pasak autorių, mikroglijos mitochondrijų kvėpavimo grandinės funkcija reikalinga atskiriems mikroglijų atsakams suaugusiųjų centrinėje nervų sistemoje.