Otkriven potpuno novi tip veze između neurona – nanocevi koje mogu dovesti do degenerativnih bolesti

U laboratoriji Univerziteta Džons Hopkins, neuronaučnik Minhjeok Čang i njegove kolege identifikovali su sićušne cevaste mostove u vrhovima grananja kultivisanih neurona. Dodatne analize modela Alchajmerove bolesti kod miševa, pokazale su da ti mostovi direktno prenose između ćelija kalcijum i molekule koji su dovedeni u vezu sa bolešću.

„Slične strukture mogu da transportuju široku paletu materijala, od malih jona (veličine jednog angstrema, to jest 10^-10 metara) do velikih mitohondrija (10^-6 metara)“, navodi tim u svom radu.

„U kultivisanim neuronima, posmatrali smo kako se ove nanocevčice dinamički formiraju i potvrdili smo da poseduju posebnu unutrašnju strukturu, što ih razlikuje od drugih neuronskih produžetaka.“

Neuroni su dobro poznati po brzom prenosu poruka jedni drugima, što duguju sinapsama za prenos i električnih i hemijskih informacija. Pa ipak, poznato je da drugi tipovi ćelija koriste fizički povezane cevčice za razmenu molekula.

Čang i tim koji je predvodio upravo su potvrdili da se sličan tip cevastog mosta javlja i kod neurona. Da bi to utvrdili koristili su napredne tehnike snimanja i mašinsko učenje.

Neispravan rad cevčica koje su naučnici pronašli može doprineti i razvoju drugih bolesti

Istraživači su posmatrali nanocevi koje transportuju molekule amiloid-beta peptida koje su ubrizgali u ćelije mozga miša. Ovi molekuli dovedeni su u vezu sa neurodegenerativnim bolestima poput Alchajmerove bolesti, gde imaju tendenciju da se abnormalno zgrušaju.

Kada su istraživači zaustavili formiranje mostova, amiloid-beta je takođe prestao da se širi između ćelija, potvrđujući da su nanocevi delovale kao direktni kanali.

„Naš računarski model je podržao ove nalaze, predviđajući da prekomerna aktivacija u mreži nanocevi može ubrzati toksično nagomilavanje amiloida u određenim neuronima, čime se obezbeđuje veza između promena nanocevi i progresije Alchajmerove patologije“, objašnjavaju istraživači.

Ovo je jedna od prvih faza dugog procesa istraživanja i s obzirom na to da su cevčice novo otkriće, naučnici naglašavaju da još ne znaju šta one prirodno transportuju ili čak koliko često se formiraju, kao i da li funkcionišu u celom ljudskom mozgu.

Neispravan rad ovih cevčica može doprineti i razvoju drugih bolesti, pa istraživači žele da saznaju više o ovim minijaturnim mostovima.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Nauka (Science).