Блокирование рецептора белка Nogo приводит к образованию новых синапсов
22.03.2008
2848
0
28480
Исследования белка под названием Nogo указывают на возможность сохранения функций мозга в процессе старения. Было обнаружено, что подавление его рецептора приводит к улучшению нейросигналинга в мозге экспериментальных животных и образованию новых контактов между нервными клетками (синапсов). Этот процесс, происходящий в мозге во время обучения, со временем угасает, с чем связана постепенная потеря способности к обучению по мере взросления организма и его старения.
В последнее десятилетия блокирование экспрессии рецептора Nogo было основой терапии разрывов спинного мозга, направленной на восстановление поврежденных проводящих путей и роста аксонов. Однако новые исследования показывают, что эта молекула может стать мишенью терапии гораздо более широкого спектра заболеваний, связанных с расстройствами памяти и обучения.
Вопрос о клеточных основах обучения – один из самых фундаментальных вопросов нейробиологии. Новые данные дают надежду на его решение. Рецептор Nogo – неспецифический, то есть он связывает несколько лигандов помимо белка Nogo, ответственных за остановку роста аксонов. При его блокировании рост аксонов усиливается. До настоящего времени, тем не менее, не удается восстанавливать обширные повреждения нервной ткани. Что касается рецептора Nogo, то его лиганды ингибируют рост аксонов на весьма краткое время, а его блокирование, соответственно, также стимулирует кратковременный рост аксонов.
В различных областях мозга рецептор Nogo экспрессируется неравномерно. Так, в гиппокампе его распространенность в 10 раз выше, чем в спинном мозге. Он существенен для так называемой нейропластичности, то есть свойства мозга восстанавливать свои функции после серьезного повреждения – например, обширного инсульта, а также способности нервных клеток изменяться в зависимости от задач, выполняемых ими в данный момент.
Рецептор Nogo влияет на силу сигналов, проходящих через синапс. При понижении его экспрессии сила сигнала повышается, и наоборот. Также он задействован в образовании так называемых «шипиков» - динамических структур, образующих многочисленные контакты между отростками нервных клеток. Шипики бывают нескольких разновидностей, и в зависимости от экспрессии рецептора Nogo изменяется их соотношение.
Nogo связывает фибробластический фактор роста-2 (fibroblast growth factor 2, FGF2), который необходим для трофики нейронов центральной и периферической нервной системы и роста их аксонов и дендритов. Однако при связывании Nogo с FGF2 сигнал не передается, то есть Nogo служит рецептором-ловушкой для этого фактора.
Конечно, весьма привлекательна мысль о том, что простое блокирование рецептора или нокаут кодирующего его гена могут привести к значительным улучшениям функционирования мозга. Однако рецептор Nogo выполняет важную роль в препятствовании образованию лишних отростков нейронов и беспорядочной передачи сигналов в головном мозге. Таким образом, управление процессами обучения и формирования памяти – задача, которую можно решить, только изучив все нюансы молекулярного контроля за образованием новых связей между нейронами и модулирования силы передающегося сигнала.
По материалам:
University of Rochester Medical Center
В последнее десятилетия блокирование экспрессии рецептора Nogo было основой терапии разрывов спинного мозга, направленной на восстановление поврежденных проводящих путей и роста аксонов. Однако новые исследования показывают, что эта молекула может стать мишенью терапии гораздо более широкого спектра заболеваний, связанных с расстройствами памяти и обучения.
Вопрос о клеточных основах обучения – один из самых фундаментальных вопросов нейробиологии. Новые данные дают надежду на его решение. Рецептор Nogo – неспецифический, то есть он связывает несколько лигандов помимо белка Nogo, ответственных за остановку роста аксонов. При его блокировании рост аксонов усиливается. До настоящего времени, тем не менее, не удается восстанавливать обширные повреждения нервной ткани. Что касается рецептора Nogo, то его лиганды ингибируют рост аксонов на весьма краткое время, а его блокирование, соответственно, также стимулирует кратковременный рост аксонов.
В различных областях мозга рецептор Nogo экспрессируется неравномерно. Так, в гиппокампе его распространенность в 10 раз выше, чем в спинном мозге. Он существенен для так называемой нейропластичности, то есть свойства мозга восстанавливать свои функции после серьезного повреждения – например, обширного инсульта, а также способности нервных клеток изменяться в зависимости от задач, выполняемых ими в данный момент.
Рецептор Nogo влияет на силу сигналов, проходящих через синапс. При понижении его экспрессии сила сигнала повышается, и наоборот. Также он задействован в образовании так называемых «шипиков» - динамических структур, образующих многочисленные контакты между отростками нервных клеток. Шипики бывают нескольких разновидностей, и в зависимости от экспрессии рецептора Nogo изменяется их соотношение.
Nogo связывает фибробластический фактор роста-2 (fibroblast growth factor 2, FGF2), который необходим для трофики нейронов центральной и периферической нервной системы и роста их аксонов и дендритов. Однако при связывании Nogo с FGF2 сигнал не передается, то есть Nogo служит рецептором-ловушкой для этого фактора.
Конечно, весьма привлекательна мысль о том, что простое блокирование рецептора или нокаут кодирующего его гена могут привести к значительным улучшениям функционирования мозга. Однако рецептор Nogo выполняет важную роль в препятствовании образованию лишних отростков нейронов и беспорядочной передачи сигналов в головном мозге. Таким образом, управление процессами обучения и формирования памяти – задача, которую можно решить, только изучив все нюансы молекулярного контроля за образованием новых связей между нейронами и модулирования силы передающегося сигнала.
По материалам:
University of Rochester Medical Center
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
