Ανακαλύπτοντας την αλήθεια: Τα αστροκύτταρα που επεξεργάζονται τη σεροτονίνη παίζουν ουσιαστικό ρόλο στην οσφρητική αντίληψη
περίληψη: Οι ερευνητές έριξαν φως στον ρόλο των αστροκυττάρων, ενός τύπου εγκεφαλικών κυττάρων, στην οσφρητική αντίληψη ή στην ανίχνευση οσμών.
Η έρευνα αποκαλύπτει ότι κατά τη διάρκεια της οσφρητικής διέγερσης, ο μεταφορέας της σεροτονίνης Slc22a3 στα αστροκύτταρα μεσολαβεί στη μεταφορά της σεροτονίνης στα κύτταρα, επηρεάζοντας τη γονιδιακή έκφραση. Αυτή η διαδικασία συμβάλλει στην παραγωγή του νευροδιαβιβαστή GABA, ο οποίος είναι ένα κρίσιμο συστατικό του νευρικού κυκλώματος της αισθητηριακής αντίληψης.
Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τον κρίσιμο ρόλο των αστροκυττάρων στην αισθητηριακή επεξεργασία και τη συμπεριφορά των ζώων.
Βασικά στοιχεία:
- Η οσφρητική διέγερση αυξάνει τον μεταφορέα της σεροτονίνης Slc22a3 στα αστροκύτταρα, επιτρέποντας τη μεταφορά της σεροτονίνης στα κύτταρα.
- Μόλις εισέλθει στα αστροκύτταρα, η σεροτονίνη συνδέεται με ιστόνες, οι οποίες είναι πρωτεΐνες που δεσμεύουν το DNA, οι οποίες ελέγχουν την έκφραση των γονιδίων. Αυτή η διαδικασία επηρεάζει την παραγωγή του νευροδιαβιβαστή GABA.
- Τα ευρήματα υπογραμμίζουν την πλαστικότητα των αστροκυττάρων, την ικανότητά τους να αλλάζουν τις ιδιότητες και τις λειτουργίες τους ως απόκριση σε περιβαλλοντικά ερεθίσματα και παίζουν καθοριστικό ρόλο στην αισθητηριακή επεξεργασία και συμπεριφορά.
πηγή: Baylor College of Medicine
Για να απολαύσει το άρωμα του πρωινού καφέ και των φρεσκοψημένων μπισκότων ή για να αντιληφθεί την προειδοποιητική μυρωδιά κάτι που καίγεται, ο εγκέφαλος χρειάζεται δύο τύπους κυττάρων, νευρώνες και αστροκύτταρα, για να συνεργαστεί στενά μεταξύ τους.
Η έρευνα έχει δείξει πολλές αλλαγές που συμβαίνουν στους νευρώνες κατά τη διάρκεια της όσφρησης ή της όσφρησης, αλλά ποιες είναι οι αποκρίσεις των αστροκυττάρων και πώς συμβάλλουν στην αισθητηριακή εμπειρία παραμένει ασαφές.
Ερευνητές στο Baylor College of Medicine και συνεργαζόμενα ιδρύματα γράφουν στο περιοδικό Επιστήμες Οι αποκρίσεις των αστροκυττάρων στην οσφρητική διέγερση, αποκαλύπτοντας έναν νέο μηχανισμό που απαιτείται για τη διατήρηση της επικοινωνίας μεταξύ των αστροκυττάρων και της διαδικασίας της οσφρητικής αίσθησης.
«Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι υπό φυσιολογικές συνθήκες σε ένα ζώο, η οσφρητική διέγερση του εγκεφάλου ενεργοποιεί πρώτα τους νευρώνες, αλλάζοντας τα γονίδια που εκφράζονται από αυτούς τους νευρώνες ώστε να είναι σε θέση να μεσολαβούν στην οσφρητική αίσθηση», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας Dr. Βοηθός στο εργαστήριο του Δρ. Benjamin Dineen στο Baylor.
«Σε αυτή τη μελέτη, διερευνήσαμε τι συνέβη στα αστροκύτταρα μετά τη νευρική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια της οσφρητικής διέγερσης και αποκαλύψαμε αλλαγές που δεν είχαν περιγραφεί πριν».
Η οσφρητική διέγερση πυροδότησε μια αύξηση του μεταφορέα σεροτονίνης Slc22a3 στα αστροκύτταρα, ο οποίος μεσολάβησε στη μεταφορά της σεροτονίνης στα κύτταρα.
«Ακολουθήσαμε τη σεροτονίνη μέσα στα αστροκύτταρα και με έκπληξη ανακαλύψαμε ότι ταξιδεύει στον πυρήνα του κυττάρου, όπου συνδέεται με ιστόνες, οι οποίες είναι πρωτεΐνες που δεσμεύουν το DNA που βοηθούν στη ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων των αστροκυττάρων», είπε ο Sardar.
«Η σεροτονίνη συνδεδεμένη με το DNA χρησίμευσε ως διακόπτης που ελέγχει την έκφραση γονιδίου».
Είναι ενδιαφέρον ότι η σεροτονίνη ρυθμίζει την έκφραση των γονιδίων των αστροκυττάρων που εμπλέκονται στην παραγωγή του νευροδιαβιβαστή GABA, ο οποίος στη συνέχεια ανατροφοδοτεί τους νευρώνες που ρυθμίζουν το βασικό νευρικό κύκλωμα της αισθητηριακής αντίληψης.
«Έχουμε δείξει ότι η απώλεια του μεταφορέα Slc22a3 στα αστροκύτταρα μειώνει τα επίπεδα σεροτονίνης στα κύτταρα και οδηγεί σε αλλαγές στο DNA που σχετίζεται με τη σεροτονίνη», είπε ο Sardar.
«Αυτό, με τη σειρά του, μείωσε την έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στη σύνθεση του GABA και μείωσε την απελευθέρωση του αστροκυττάρου GABA, η οποία διατάραξε τα νευρικά κυκλώματα της οσφρητικής αίσθησης».
Η σεροτονίνη είναι γνωστό ότι συμβάλλει στη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου καθώς και ότι εμπλέκεται στον εθισμό και την κατάθλιψη.
Εδώ ανακαλύψαμε μια νέα λειτουργία της σεροτονίνης στα αστροκύτταρα. Η σεροτονίνη προκαλεί αλλαγές στα πρότυπα γονιδιακής έκφρασης των αστροκυττάρων, μετατρέποντας τα αστροκύτταρα σε κέντρο επεξεργασίας της οσφρητικής αίσθησης».
“Αυτό το έργο έχει αποκαλύψει νέες πτυχές της λειτουργίας των αστροκυττάρων”, δήλωσε ο Dineen, MD, καθηγητής και επικεφαλής νευροχειρουργικής και του τμήματος νευροχειρουργικής της Marian K. Platner και διευθυντής του Κέντρου Ογκολογικής Νευροεπιστήμης στο Baylor. Είναι και ο αντίστοιχος συγγραφέας του έργου.
«Μαθαίνουμε ότι τα αστροκύτταρα είναι πολύ πλαστικά, όπως και οι νευρώνες, πράγμα που σημαίνει ότι τα αστροκύτταρα μπορούν να αλλάξουν τις ιδιότητες και τις λειτουργίες τους ως απόκριση σε περιβαλλοντικά ερεθίσματα. Ακούν και ανταποκρίνονται στους νευρώνες και η αμφίδρομη επικοινωνία τους βρίσκεται στον πυρήνα της αισθητηριακής επεξεργασίας και, τελικά, η συμπεριφορά των ζώων».
Σχετικά με αυτήν την οσφρητική αντίληψη και τις ειδήσεις της έρευνας νευροεπιστήμης
συγγραφέας: Deposita Sardar
πηγή: Baylor College of Medicine
επικοινωνία: Diposmita Sardar – Baylor College of Medicine
εικόνα: Η εικόνα πιστώθηκε στο Neuroscience News
Αρχική αναζήτηση: Κλειστή πρόσβαση.
“Η επαγωγή αστροκυττάρων Slc22a3 ρυθμίζει την αισθητηριακή επεξεργασία μέσω της δέσμευσης ιστόνης στην ορμόνηΓράφτηκε από τους Debusmita Sardar et al. Επιστήμες
μια περίληψη
Η επαγωγή αστροκυττάρων Slc22a3 ρυθμίζει την αισθητηριακή επεξεργασία μέσω της δέσμευσης ιστόνης στην ορμόνη
Η νευρωνική δραστηριότητα προκαλεί αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση εντός των νευρώνων, ωστόσο, ο τρόπος με τον οποίο κατευθύνει τις μεταγραφικές και επιγενετικές αλλαγές σε γειτονικά αστροκύτταρα σε λειτουργικά κυκλώματα είναι άγνωστος.
Βρήκαμε ότι η νευρωνική δραστηριότητα προκαλεί μεγάλης κλίμακας μεταγραφική ρύθμιση προς τα πάνω και προς τα κάτω στα αστροκύτταρα, τα οποία επισημάνθηκαν από την αναγνώριση Slc22a3 ως επαγόμενο από αστροκύτταρα γονίδιο που κωδικοποιεί τον νευροδιαβιβαστή Slc22a3 και ρυθμίζει την αισθητηριακή επεξεργασία στον οσφρητικό βολβό του ποντικού.
Η απώλεια αστροκυττάρων Slc22a3 μείωσε τα επίπεδα σεροτονίνης στα αστροκύτταρα, οδηγώντας σε αλλαγές στη δέσμευση ιστόνης ορού. Η απενεργοποίηση ιστόνης στα αστροκύτταρα μείωσε την έκφραση των βιοσυνθετικών γονιδίων GABA και την απελευθέρωση GABA, με αποκορύφωμα τα οσφρητικά ελλείμματα.
Η μελέτη μας αποκαλύπτει ότι η νευρική δραστηριότητα ενορχηστρώνει τις μεταγραφικές και επιγενετικές αποκρίσεις στα αστροκύτταρα, ενώ διευκρινίζει νέους μηχανισμούς για το πώς τα αστροκύτταρα επεξεργάζονται νευρορυθμιστικές εισόδους για να απελευθερώσουν τον νευροδιαβιβαστή πύλης για αισθητηριακή επεξεργασία.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”