«Поедание» синапсов микроглией впервые засняли на видео

Приблизительно каждая десятая клетка в вашем мозге – это клетка собственной иммунной системы ЦНС, так называемой микроглии. Наш портал уже посвящал подробную статью этому типу клеток. Достаточно давно нейробиологи предполагают, что именно микроглия разрушает и «поедает» ненужные синапсы – соединения нейронов, через которые одна нервная клетка передаёт сигнал другой. Однако только сейчас ученые из Отделения эпигенетики и нейробиологии Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) сумели визуализировать этот процесс, и показать, насколько важна микроглия для нашего обучения и памяти.  Результаты опубликованы в журнале  Nature Communications.

Микроглия, окружённая филоподиями синапсов. Credit: Gross et al

На исследование у группы под руководством Корнелиуса Гросса ушло пять лет. Для того, чтобы суметь запечатлеть «работу» микроглии с синапсами, авторам пришлось объединить усилия корреляционной световой — электронной микроскопии (CLEM) и световой флуоресцентной микроскопии.

Визуализация показала, что примерно в половине случаев, когда клетка микроглии взаимодействует с синапсами, пресинаптическая терминаль («головка» окончания дендрита или дендритного шипика) «вытягивает» в сторону микроглии тонкий отросток, который получил название «филоподия».  В одном из случаев (см. иллюстрацию вверху)  авторы сумели увидеть, как сразу 15 синапсов тянутся к одной клетке микроглии.

Микроглия показана красным, нейроны — зелёным и жёлтым

«Когда мы пытались увидеть, как клетки микроглии разрушают синапсы, мы поняли, что микроглия на самом деле вызывает их рост большую часть времени», – объясняет соавтор работы Лэтития Вайнхард.

Таким образом, выходит, что микроглия может образовывать двойные синапсы, в которых терминальный конец нейрона высвобождает нейромедиаторы сразу к двум соседним «партнерам» вместо одного. Этот процесс может поддерживать эффективную связь между нейронами.

Вайнхард поясняет: «Это показывает, что микроглия широко вовлечена в структурную пластичность и участвует в перестройке синапсов, механизма, лежащего в основе обучения и памяти».

Взаимодействие микроглии (красный) и дендритных шипиков (зелёный)

«Это то, о чем многие годы фантазировали нейробиологи, но никто никогда раньше не видел. Наши результаты позволяют предложить механизм роли микроглии в ремоделировании и эволюции нейронных путей в процессе развития», – говорит Корнелиус Гросс.

В будущем авторы работы планируют исследовать роль микроглии в развитии мозга в подростковом возрасте (как мы помним, именно в этом возрасте максимально активен процесс так называемого синаптического прунинга, уменьшения количества синапсов в мозге) и возможную связь с началом шизофрении и депрессии.

Текст: Алексей Паевский

 “Microglia remodel synapses by presynaptic trogocytosis and spine head filopodia induction” by Laetitia Weinhard, Giulia di Bartolomei, Giulia Bolasco, Pedro Machado, Nicole L. Schieber, Urte Neniskyte, Melanie Exiga, Auguste Vadisiute, Angelo Raggioli, Andreas Schertel, Yannick Schwab & Cornelius T. Gross in Nature Communications. Published online March 26 2018.
doi:10.1038/s41467-018-03566-5

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: