Открыт механизм одного из ключевых процессов развития мозга

Ученые установили, что микроглия играет значительную роль в развитии мозга – клетки микроглии удаляют менее активные синапсы, сообщает MedicalXpress. Результаты работы Бет Стивенс (Beth Stevens) и ее коллег опубликованы в журнале Neuron.

В процессе развития мозга образуется избыточное количество синапсов. Впоследствии самые активные из них продолжают свое существование, а наименее используемые удаляются. В мозге взрослого человека в несколько раз меньше синапсов, чем у ребенка.

Стивенс и ее коллеги исследовали роль клеток-фагоцитов центральной нервной системы (микроглии) в процессе удаления "лишних" синапсов на мышах. Они специальным образом пометили структуру мозга, участвующую в обработке зрительного сигнала (латеральное коленчатое тело). Ученые установили, что клетки реактивной микроглии, участвующие в уничтожении инфекционных агентов, содержат части синапсов меченых нейронов. Также они обнаружили меченые части синапсов внутри лизосом микроглии.

Затем ученые исследовали активность синапсов, чтобы определить, какие из них подвержены удалению микроглией. При помощи лекарственных препаратов они увеличивали или уменьшали активность связанных с одним глазом нейронов, и каждый раз наблюдали большее количество удаленных синапсов в менее активном участке. В результате этого эксперимента было установлено, что микроглия "выбирает" для удаления менее активные синапсы.

Стивенс и ее коллеги также доказали, что с удалением неактивных синапсов микроглией связана часть белков системы комплемента, предназначенной для гуморальной защиты организма от чужеродных агентов. Эти белки являются своеобразным сигналом и "показывают" клеткам микроглии подлежащие удалению синапсы.

Это открытие имеет значение для лечения различных заболеваний, связанных с нарушениями в развитии мозга, а также объясняет возникновение у детей такого заболевания, как амблиопия. Она характеризуется частичной потерей зрения, при которой хорошо видит только один глаз, а другой глаз ослабевает из-за удаления синапсов и клеток в латеральном коленчатом теле.