Группа ученых из Королевского колледжа Лондона и ее коллеги определили, как разные области нейрона стареют по-разному, с потенциальным эффектом домино на здоровую функцию клеток и развитие нейродегенеративных состояний. Статья опубликована в журнале Aging Cell .

Нейрон — это нервная клетка, которая посылает и получает информацию от мозга и общается с остальным телом. В отличие от других клеток, нейроны не реплицируются и поэтому должны найти другие методы поддержания здоровья и работоспособности.

Одним из методов является митохондриальный транспорт, при котором части клетки, ответственные за выработку энергии, транспортируются из центрального тела нейрона (сомы) в его аксон, хвостоподобную структуру, которая передает электрические и химические сигналы другим клеткам. Скорость митохондриального транспорта снижается в процессе старения и нейродегенеративных заболеваний, таких как БАС и БА, и считается лакмусовой бумажкой для дальнейшей дегенерации мозга.

Однако до сих пор было неясно, в какой степени снижение митохондриального транспорта и функции, наблюдаемое в процессе старения, взаимосвязано, и как этот процесс работает с точки зрения механизма.

Исследователи использовали флуоресценцию для измерения вязкости нейрональной цитоплазмы , жидкости, заключенной в клеточной мембране нейрона, у мышей. Они обнаружили, что по мере старения мышей вязкость цитоплазмы в соме увеличивалась, но не в цитоплазме аксона.

Они предполагают, что митохондрии не могут быть экспортированы из тела клетки в аксоны, поскольку они попадают в вязкую сому, что отрицательно сказывается на здоровье клетки.

Сравнивая вязкость цитоплазмы у здоровых пациентов аналогичного возраста, исследователи предполагают, что в будущем изменение вязкости может потенциально использоваться в качестве предупреждающего признака нейродегенеративного заболевания.

Доктор Алессио Ваньони, преподаватель клеточной нейронауки в Королевском колледже Лондона и ведущий автор исследования, сказал: «Движение клеточных компонентов , таких как митохондрии, является одним из наиболее эффективных показателей здоровья нейрона: по сути, движение — это жизнь, а неподвижность — это смерть».

«Клеточная биофизика становится все более интересной областью нейронауки, и предыдущие исследования показали, что на белки, связанные с болезнями, влияет биофизическое состояние цитоплазмы нейрона.

«Предоставляя более полную картину целевой области для лекарств, наша работа может даже улучшить фармацевтическое лечение», — говорит Ваньони.

«Измерение вязкости в модели нейронального старения впервые означает, что мы также могли бы начать сопоставлять определенные возрастные нейродегенеративные заболевания с цитоплазматической вязкостью и потенциально расширить список биомаркеров для ряда заболеваний. В конечном итоге, предоставляя более полную картину целевой области для лекарств, это могло бы даже улучшить фармацевтическое лечение».

Теперь команда надеется изучить, как факторы окружающей среды, такие как дополнительные заболевания, могут влиять на цитоплазму нейрона с возрастом и как это может привести к нейродегенерации.