Инсульты, судороги, черепно-мозговые травмы и шизофрения: эти состояния могут вызывать стойкую и широко распространенную кислотность вокруг нейронов головного мозга. Но как именно эта кислотность влияет на работу мозга, не совсем понятно.
В статье, опубликованной в марте в журнале Scientific Reports, исследователи из Университета Буффало начали разгадывать некоторые загадки. Они обнаружили, что неуловимый рецептор мозга может играть важную роль в гибели нейронов от неврологических заболеваний.
Фотографии для скачивания здесь.
Исследователи UB изучают семейство рецепторов мозга, которые имеют решающее значение для обучения и памяти, называемых рецепторами NMDA (N-метил-D-аспартат). Они обнаружили, что один из этих рецепторов, называемый N3A, функционирует по другому механизму, чем все другие рецепторы NMDA.
"Мы обнаружили, что в отличие от всех других рецепторов NMDA, кислотность может реактивировать спящие рецепторы N3A," сказала Габриэла К. Попеску, доктор философии, старший автор и профессор кафедры биохимии Школы медицины и биомедицинских наук Джейкобса в UB. "Это понимание привело нас к гипотезе о том, что рецепторы N3A не работают в нормальных условиях, что может объяснить, почему другие исследователи не наблюдали их ранее."
Попеску и Кирсти А. Каммингс, ведущий автор и докторант кафедры биохимии UB, обнаружил, что, когда рецепторы N3A подвергались воздействию кислых условий, как это происходит при заболеваниях головного мозга, таких как инсульт или эпилепсия, они реактивируются, в результате чего нейроны становятся более чувствительными к глутамату нейротрансмиттера. , который при определенных обстоятельствах может убить их.
Исследования проводились на культуре клеток с рекомбинантными рецепторами.
"Учитывая, что кислотность увеличивается после инсульта или эпилептического припадка, реактивация рецепторов N3A может быть одной из причин гибели нейронов после этих неврологических событий," сказал Попеску. "Таким образом, поиск способов предотвращения закисления или реактивации рецепторов N3A может предотвратить повреждение головного мозга, например, в результате инсультов или судорог."
Она добавила, что белков N3A, по-видимому, больше в мозгу людей с шизофренией. "Это согласуется с нашими выводами, поскольку шизофрения, заболевание, связанное с повышенной кислотностью мозга, вызывает сокращение мозга," она сказала.
Попеску отметил, что открытие также проливает столь необходимый свет на рецепторы N3A. "С момента их открытия более 20 лет назад попытки понять роль рецепторов N3A в головном мозге оказались безуспешными," она сказала. "Поскольку многим лабораториям не удалось записать активность N3A нейронов, некоторые исследователи даже начали сомневаться в их отношении к активности мозга."
В новой статье показано, что электрические токи, передаваемые рецепторами N3A, могут возбуждать клетки в ответ на кислотность, что отличает их от всех других рецепторов NMDA.
Исследователи определили место на рецепторе, где кислотность действует, чтобы реактивировать эти рецепторы, отличное от места, где кислотность ингибирует все другие рецепторы NMDA.
"Этот сайт новый и уникальный, поэтому его можно использовать для производства лекарств, очень специфичных для рецептора N3A," сказал Попеску.