Нейробиологи Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) создали метод визуализации, который позволяет наблюдать взаимодействие астроцитов с нервными клетками в мозге мыши в режиме реального времени. Они полагают, что это позволит немного лучше изучить процессы, происходящие в мозге во время нейродегенеративных заболеваний. Подробности опубликованы в журнале Neuron.
Credit: Khakh et. al
Новый метод основан на эффекте фёрстеровского резонансного переноса энергии, сокращенно – FRET (Förster resonance energy-transfer). В ходе основанной на нем техники микроскопии преобразованный свет используется для измерения малых расстояний между молекулами или частями клеток.
Команда UCLA сосредоточилась именно на «поведении» астроцитов в синапсах, так как предполагается, что именно из-за нарушений молекулярных взаимодействий в них нормальные функции мозга страдают, а впоследствии развиваются обусловленные ими патологии.
Принцип использованного исследователями метод: когда астроцит подходит близко к синаптической щели и «обхватывает» ее, возникает FRET-эффект между люминофором, «прикрепленном» к пресинаптической терминали и люминофором на мембране астроцита.Credit: Khakh et. al
Использование эффекта FRET, при котором происходит безызлучательный перенос энергии между двумя люминофорами позволило исследователям измерять расстояние между объектами примерно в 100 раз меньше, нежели при обычной световой микроскопии. В результате они смогли пронаблюдать, как взаимодействие между синапсами и астроцитами меняется со временем, а также как нормальное расстояние нарушается при различных заболеваниях.
«Этот новый инструмент наконец делает возможными эксперименты, которые мы хотели воплотить уже в течение многих лет. Например, теперь мы можем наблюдать, как повреждение мозга изменяет способ взаимодействия астроцитов с нейронами, и на основе этого разрабатывать стратегии для устранения этих изменений», — говорит Балжит Хах (Baljit Khakh), ведущий автор работы, профессор физиологии и нейробилогии Школы медицины UCLA.
Текст: Анна Хоружая
An Optical Neuron-Astrocyte Proximity Assay at Synaptic Distance Scales by J. Christopher Octeau, Hua Chai, Ruotian Jiang4, Shivan L. Bonanno, Kelsey C. Martin, Baljit S. Khakh in Neuron. Published April 4, 2018
DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2018.03.003
Исследователи из университета Окинавы реконструировали трёхмерную стуктуру гигантского синапса, который «обнимает» тело постсинаптического нейрона целиком. Уникальная структура оказалась намного больше «стандартного» синапса (смотрите сравнение размеров…
Исследоваталям из Вирджинии удалось создать трехмерную модель мозга мухи Drosophila melanogaster с разрешением, позволяющим увидеть синапсы и проследить нейрональные контуры, ответственные за поведение. Результаты, полученные…
Учёные из Имперского колледжа Лондона выяснили, что белок альфа-синуклеин, который до этого считался ранним маркёром болезни Паркинсона, оказывается, важен для нормальной работы мозга. Мобилизуя нужное…
Одна их важнейших черт головного мозга – это его пластичность. Как недавно выяснилось, она бывает двух видов. О том, что они из себя представляют и…
Когда мы рождаемся, наш мозг обладает большой гибкостью. Наличие такой гибкости для роста и изменения дает незрелому мозгу способность адаптироваться к новому опыту и организовать свою…
Несмотря на широкую распространённость болезни Альцгеймера, причины её возникновения и развития до сих пор остаются не до конца ясными. Очередной шаг в сторону понимания этих…
