Российские ученые открыли механизм повышения метаболизма кальция в нейронах

Российские ученые сделали важный шаг в понимании механизмов, связанных с обменом кальция в нейронах, что может открыть новые горизонты в лечении нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, пишут “Известия” 20 января. Исследование, проведенное специалистами Петровского Санкт-Петербурга. В Петербургском политехническом университете выявили уникальные свойства белка, улучшающего обмен кальция между клетками мозга. Это открытие обещает не только укрепить нейронные связи, но и восстановить у пациентов утраченную память и навыки мышления. В ходе экспериментов ученые изучали культуру клеток нейронов гиппокампа — области мозга, отвечающей за память. Используя новейшие методы исследования, они открыли новый механизм образования кластеров белков, способствующих метаболизму кальция. «Нас заинтересовали данные некоторых исследований о действии кластеров одного из белков в ненейрональных клетках человека». поделилась заведующая научно-исследовательской лабораторией анализа биомедицинских изображений и данных СПбПУ Екатерина Пчицкая Такое открытие стало возможным благодаря инновационному подходу: нейроны были помещены в специальную геля и растянулись, что увеличило их размеры почти в три раза и позволило увидеть ранее недоступные детали. В результате их работы стала ясна функция одной из органелл нейронов, которая ранее оставалась загадкой, как ведет себя тип белка, обнаруженный в зрелых нейронах. совершенно иначе по сравнению с первым типом белка из других клеток. В отличие от первого, который ослабляет обмен кальция за счет взаимодействия с тубулином цитоскелета, второй тип белка способствует его улучшению. Это открытие подчеркивает важность различий в механизмах действия белков, несмотря на их структурное сходство. Используя модель болезни Альцгеймера, исследователи продемонстрировали, как нейрональный белок помогает укреплять синапсы — межклеточные связи между нейронами. Стимулируя образование масс с помощью цитоскелетных микротрубочек, ученые обнаружили, что кальций активнее проникает в клетки, увеличивая количество синапсов и помогая восстановить структуру нейронов. ключевую роль не только в нейрональных клетках, но и во всех клетках человеческого организма. Без него невозможна передача сигналов, что критично для памяти и мышления. Кальций, проникая в синапсы, запускает каскад реакций, изменяющих нервные процессы, обеспечивая пластичность мозга. Это открытие подчеркивает важность изучения механизма метаболизма кальция для разработки новых методов лечения. Использование нового метода расширительной микроскопии стало настоящим прорывом в изучении нейронов. Этот метод позволяет значительно увеличить образцы и детально изучить процессы, происходящие внутри клеток. Расширив образец в специальный гель, ученым удалось добиться увеличения почти в три раза, что открыло новые горизонты для визуализации клеточных структур. Несмотря на многообещающие результаты, путь от лабораторных исследований до клинического применения может занять многие годы. Однако полученные сейчас данные дают надежду на создание новых эффективных препаратов для лечения болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний.