24 ноября, 2024

Orsk.today

Будьте в курсе последних событий в России благодаря новостям Орска, эксклюзивным видеоматериалам, фотографиям и обновленным картам.

Обнаружен недавно открытый мозговой механизм, связанный с тревогой и обсессивно-компульсивным расстройством

Обнаружен недавно открытый мозговой механизм, связанный с тревогой и обсессивно-компульсивным расстройством

Исследование, проведенное учеными-медиками Университета штата Юта, выявило важную роль микроглии, небольшого типа клеток в мозге, в контроле поведения, связанного с тревогой. Исследование показало, что некоторые популяции микроглии могут вызывать тревогу и обсессивно-компульсивное поведение (ОКСД), в то время как другие подавляют их. Это новаторское исследование опровергает предыдущее мнение о том, что нейроны, доминирующий тип клеток мозга, являются единственными регуляторами поведения.

Ученые-медики из Университета штата Юта обнаружили ключевую роль микроглии, подтипа клеток головного мозга, в контроле поведения при тревоге и обсессивно-компульсивном расстройстве (ОКСР). Стимулируя определенные популяции микроглии, исследователи могут активировать или ингибировать это поведение у мышей. Это новое понимание бросает вызов убеждению, что нейроны являются единственными регуляторами поведения, и предлагает многообещающий путь для лечения тревоги.

Пандемия и ее последствия подняли тревогу на новый уровень. Но причины состояний, связанных с тревогой, включая обсессивно-компульсивное расстройство (ОКСР), остаются неясными. В новом исследовании, проведенном учеными из Университета здравоохранения штата Юта, удалось понять важность вторичного типа клеток в мозге — микроглии — в контроле поведения, связанного с тревогой, у лабораторных мышей. Традиционно считалось, что нейроны — доминирующий тип клеток мозга — контролируют поведение.

Исследователи показали, что, подобно кнопкам на игровом контроллере, определенные группы микроглии активируют тревогу и поведение OCSD, в то время как другие подавляют их. Более того, микроглия взаимодействует с нейронами, вызывая поведение. Результаты опубликованы в журнале Молекулярная психиатрияВ конечном итоге это может привести к новым подходам к таргетной терапии.

Взгляд на хроническое тревожное обсессивно-компульсивное расстройство

Ученые-медики из Университета штата Юта открыли понимание важности вторичного типа клеток в мозге — микроглии — в контроле поведения, связанного с тревогой. Полученные результаты могут привести к новым подходам к таргетной терапии. Предоставлено: Чарли Эллерт, Университет здравоохранения штата Юта.

«Немного беспокойства — это хорошо», — говорит лауреат Нобелевской премии Марио Капеччи, доктор философии, выдающийся профессор генетики человека в Медицинской школе Спенсера Фокса Экклса Университета Юты и старший автор исследования. «Тревога стимулирует нас, мотивирует нас, дает нам тот дополнительный импульс, который говорит: «Я могу». Но большая доза беспокойства переполняет нас. Мы становимся психически парализованными, сердце бьется быстрее, мы потеем, и в наших умах поселяется путаница. ”

«Эта работа уникальна и бросила вызов существующей догме о роли функции микроглии в мозге».

Недавно выявленные механизмы могут быть важны для поддержания здорового поведения в нормальных условиях. При патологических состояниях, говорит Капечки, механизмы могут управлять поведением, которое становится изнурительным.

«Эта работа уникальна и бросает вызов существующим догмам о роли микроглии в мозге», — говорит Навин Нагаджаран, доктор философии, генетик и нейробиолог из Университета здравоохранения и ведущий автор исследования.

Лечение микроглии

Мыши с поведением, подобным OCSD, не могут сопротивляться уходу самостоятельно. Они так сильно облизывают свое тело, что их шерсть сваливается, и на них появляются волдыри. Ранее команда Капечки обнаружила, что мутация в гене под названием Hoxb8 заставляет мышей проявлять признаки хронического беспокойства и чрезмерно кондиционировать себя. Неожиданно они определили, что источником такого поведения был тип иммунных клеток, называемый микроглией. Представляя только 10% клеток головного мозга, микроглия считается «сборщиком мусора» мозга, который очищает умирающие нейроны — наиболее распространенные клетки мозга — и белки аномальной формы. Их результаты также были одними из первых, которые показали, что микроглия Hoxb8 важна для контроля поведения путем взаимодействия со специфическими нейронными цепями.

Марио Капечки и Навин Нагагаран

Заслуженный профессор Марио Капеччи, доктор философии. и Навин Нагагаран, доктор философии, Университет Юты. Предоставлено: Чарли Эллерт, Университет здравоохранения штата Юта.

Но как микроглия выполняет эти задачи, осталось загадкой. Чтобы узнать больше, Нагаджаран обратился к оптогенетике — методу, сочетающему лазерный свет с генной инженерией. Как в видеоигре, используйте лазер для стимуляции определенных групп микроглии в мозгу.

К удивлению исследователей, они могут вызвать поведение, связанное с тревогой, щелкнув выключателем. Когда они использовали лазер для стимуляции субпопуляции микроглии Hoxb8, мыши стали более беспокойными. Когда лазер возбуждал микроглию Hoxb8 в других частях мозга, мыши готовились. Нацеливание на микроглию Hoxb8 в другом месте имело несколько эффектов: у мышей увеличилось беспокойство, они напряглись, а затем замерли, что является признаком страха. Всякий раз, когда ученые выключают лазеры, поведение прекращается.

«Это стало для нас большим сюрпризом, — говорит Нагараджан. «Традиционно считалось, что только нейроны могут генерировать поведение. Текущие результаты подчеркивают второй способ, которым мозг генерирует поведение с помощью микроглии». Действительно, стимуляция микроглии с помощью лазера заставляла нейроны рядом с ними активироваться более энергично, что позволяет предположить, что два типа клеток взаимодействуют друг с другом, вызывая различные действия.

Марио Капече

Заслуженный профессор Марио Капеччи, доктор философии. и Навин Нагагаран, доктор философии, Университет Юты. Предоставлено: Чарли Эллерт, Университет здравоохранения штата Юта.

Дальнейшие эксперименты выявили другой уровень контроля со стороны группы микроглии, не экспрессирующей Hoxb8. Одновременная стимуляция «не-Hoxb8» и микроглии Hoxb8 предотвращала появление беспокойства и поведения, подобного OCSD. Эти результаты показывают, что две популяции микроглии действуют как тормоза и ускорители. Они уравновешивают друг друга в нормальных условиях и создают патологию, когда сигналы не сбалансированы.

Исследование показывает, что расположение и тип микроглии являются двумя характеристиками, которые, по-видимому, важны для регуляции тревожности и поведения при OCSD. Оттуда микроглия связывается с определенными нейронами и нейронными цепями, которые в конечном итоге контролируют поведение, говорит Капеччи. «Мы хотим узнать больше о двунаправленных связях между нейронами и микроглией», — говорит он. «Мы хотим знать, кто за это отвечает». Идентификация этих взаимодействий у мышей может привести к терапевтическим целям контроля чрезмерной тревожности у пациентов.

Ссылка: «Оптогенетическая стимуляция мышиного Hoxb8 в определенных областях мозга вызывает беспокойство, уход за собой или и то, и другое», Навин Нагараджан и Марио Р. Капечи, 10 апреля 2023 г., доступно здесь. Молекулярная психиатрия.
DOI: 10.1038/s41380-023-02019-w

READ  Недавно обнаруженный астрономический объект находится на грани двух крайних возможностей.