Лимфоциты помогают «трансплантировать» ранние клетки мозга рыбкам данио | новости | Новости Нотр-Дама

На эмбриональной стадии развития мозга одни нейроны и синапсы формируются правильно и соединяются, а другие — нет, в результате чего некоторые фрагменты теряются. Это оставляет после себя мертвые или умирающие клетки и требует, чтобы центральная нервная система наняла своего рода чистящего персонала.

Глиальные клетки справляются с этой задачей, поскольку они «всасывают» отходы и, таким образом, необходимы для развития мозга. Однако ученым не хватает полного понимания того, как размножается мозг. Недавняя статья в естественная неврология из Университета Нотр-Дам биология Коди Дж. Смит Покажите, как лимфатические сосуды, которые удаляют отходы из остального тела, также связаны с микроглией и развитием мозга у рыбок данио.

«Мы знаем, что микроглия рождается вне мозга, но должна каким-то образом попасть в мозг во время развития, что называется колонизацией», — сказали Смит, Элизабет и Майкл Галлахер, доцент кафедры биологических наук. «Мы знаем, что эта колонизация присутствует у людей по крайней мере за четыре недели до зачатия, и мы приступили к этому исследованию с мыслью о том, как мы могли бы найти новаторскую микроглию, и мы обнаружили взаимодействие между лимфоцитами и развитием микроглии».

В исследованиях с мышами и рыбками данио ученые узнали, что предшественники микроглии образуются в желточных мешках, но подозревали другие источники этих предшественников. Используя покадровую визуализацию, исследователи из лаборатории Смита показали, что существуют микроглиоподобные клетки, которые экспрессируют ген под названием mrc1a+, которые начали заселять мозг рыбок данио в течение дня после формирования мозга. Это произошло намного раньше, чем ожидалось.

Дальнейшая визуализация показала, что клетки-предшественники, содержащие ген mrc1a+, мигрировали из лимфоцитов, окружающих головной мозг. Когда исследователи инактивировали лимфоциты, они заметили, что количество клеток-предшественников микроглии уменьшилось.

Смит, связанный с Центр стволовых клеток и регенеративной медицины Нотр-Дам.

Команда также заметила, что клетки-предшественники, которым требовались лимфатические сосуды, были теми, которые реагировали, когда мозг-компонент получал травму для развития.

Хотя Смит воодушевлен этими открытиями, поскольку его лаборатория в целом сосредоточена на том, как устроена нервная система, он также ценит, что этот тип фундаментальных исследований помогает создать план, который позволяет другим исследователям понять, почему возникают дефекты и как их исправить.

Кроме того, Смит был воодушевлен тем, как было сделано открытие. Исследователи намеревались выяснить, что позволяет микроглии реагировать на инфекцию, но во время недавнего контрольного теста они обнаружили больше микроглии, чем видели раньше. Поэтому лаборатория исследовала эту часть дальше.

«Понимание фундаментальных наук действительно важно, но это пример того, как мы действительно пытались добиться одного, а в итоге сделали что-то совершенно другое», — сказал Смит.

Исследование было поддержано Фондом Альфреда Б. Слоана, Национальными институтами здравоохранения и Программой исследования травм головного и спинного мозга Индианы при Совете здравоохранения штата Индиана.

Помимо Смита, среди других авторов бывшая докторантка Лорен А. Грин, постдокторант Дана Ф. ДеСантис и докторант Камден А. Гувер и бывший студент Майкл Р. О’Ди, все в лаборатории Смита.

Контакт: Джессика Сифф, помощник директора, 574-631-3933, [email protected]