Lahter: esita väljakutse õpikule! Selgitage välja dopamiini vabanemise mehhanism ajus

Pärast aastakümnete pikkuseid uuringuid neurotransmitter dopamiini võtmerolli kohta motoorses juhtimises ja tasustamiskäitumises on selle aktiivsuse mõistmiseks saanud lugematute pingutuste keskpunkt, eriti kui seda kasutatakse sellistes haigustes nagu Parkinsoni tõbi ja sõltuvus, kui ilmneb kõrvalekalle sisse

Ehkki teadlased on teinud märkimisväärseid edusamme, on vähe teada mehhanismist, mille abil terved dopamiinirakud vabastavad selle neurotransmitteri. See lõhe piirab teadlasi 0010010 # 39; võime välja töötada ravimeetodid mitmesuguste dopamiiniga seotud haiguste raviks.

Nüüd leidsid Harvardi meditsiinikooli teadlased uues uuringus ajus dopamiini täpse sekretsiooni eest vastutava molekulaarse mehhanismi. Vastavad uurimistulemused avaldati ajakirjas Cell ajalehes 8, 2018 ja paber pealkirjaga 0010010 quot; Dopamiini sekretsiooni vahendavad hõredad aktiivtsoonitaolised vabanemiskohad {{4 }} quot ;.

Pilt on firmalt Cell, doi: 10. 1016 / j.cell. 2018. 01. 008.

Selles uuringus tuvastati dopamiini tootvates neuronites konkreetsed saidid, mis vabastavad dopamiini kiirelt, ruumiliselt täpsel viisil - see leid on seotud sellega, kuidas see neurotransmitter edastab ajus signaale. Praegune mudel on vastuolus.

Vastava töö autor, Harvardi meditsiinikooli neurobioloogia abiprofessor Pascal Kaeser ütles 0010010 quot: See dopamiini süsteem mängib olulist rolli paljude haiguste korral, kuid vähesed uuringud on soovitanud, kuidas terved dopamiini neuronid vabastavad see neurotransmitter. Kvalitatiivsed põhiküsimused. 0010010 quot; Dopamiini parem mõistmine laboris võib avaldada tohutut mõju võimele ravida haigusi, kus dopamiini signaal on valesti joondatud.

Ajus vastutab dopamiini tootmise eest umbes 0. 01% neuronitest, kuid nad kontrollivad mitmesuguseid ajuprotsesse, sealhulgas motoorset kontrolli, tasusüsteeme, õppimist ja mälu.

Kaeser ütles, et dopamiini uurimine keskendub selle düsfunktsioonile ja valgu retseptoritele, mida neuronid kasutavad dopamiini saamiseks. Kuigi see neurotransmitter mängib olulist rolli, on normaalsetes oludes siiski piiratud uuringud selle vabanemise kohta ajus.

Enam pole segadust

Dopamiini sekretsiooni eest vastutava molekulaarse mehhanismi väljaselgitamiseks keskendusid Kaeser ja tema kolleegid keskmises ajus dopamiini tootvatele neuronitele, mis osalevad närviskeemides, mis käivitavad liikumise ja premeerivad käitumist.

Need uurijad otsisid kõigepealt aktiivset tsooni, konkreetset neurotransmitterite vabastamise saiti, mis asub sünapsis (st kus üks neuron kontakteerub teise neuroniga). Kasutades dopamiinneuronite projitseeritud ajuosade pildi eraldusvõimega mikroskoopiat, leidsid nad, et dopamiini neuronid sisaldasid valke, mis tähistasid aktiivsete piirkondade olemasolu.

Need aktiivsed piirkonnad näitavad, et neuronid võivad osaleda kiires sünaptilises ülekandes, mille käigus neurotransmitterite signaalid kantakse millisekundite jooksul täpselt ühest neuronist teise.

See on esimene tõend kiirete aktiivsete tsoonide olemasolust dopamiini neuronites ja enne seda peeti neid neuroneid osalevaks ainult niinimetatud mahu ülekandes (mahu ülekandmises), see tähendab, et see neurotransmitter ajus Signaalid on saadetakse aeglaselt ja mittespetsiifiliselt suhteliselt suurtel aladel.

Dopamiinneuronites leiduvate aktiivsete piirkondade tihedus on madalam kui teistes neuronites leiduvate aktiivsete piirkondade tihedus ning edasised katsed näitavad üksikasjalikult, kuidas see neurotransmitter sekreteeritakse ja vabastatakse kiiresti Reabsorbist.

Kaeser ütles: 0010010 quot; ma arvan, et meie leiud muudavad meie ettekujutust dopamiinist. Meie andmed viitavad sellele, et dopamiin vabaneb kindlas kohas, uskumatu ruumilise täpsuse ja kiirusega ning enne seda arvasid inimesed, et dopamiin eritub aeglaselt ja korratult. 0010010 quot;

Teises katsekomplektis kasutasid teadlased geneetilisi vahendeid mitmete aktiivse piirkonna valkude eemaldamiseks. Spetsiifilise valgu nimega RIM elimineerimine on peaaegu piisav, et hiirtel täielikult vältida dopamiini sekretsiooni. RIM on seotud paljude haiguste, sealhulgas neuropsühhiaatriliste häirete ja arenguhäiretega. Teise aktiivse domääni valgu väljajätmisel oli dopamiini vabanemisele siiski vähe mõju, mis viitab sellele, et dopamiini sekretsioon sõltub unikaalsest molekulaarsest mehhanismist.

Changliang Liu, Kaeseri 0010010 # 39 laboratooriumi esimene autor ja järeldoktor, ütles 0010010 quot; Meie uuringud näitavad, et dopamiini signaalid on varasemast paremini korraldatud mõtlesin. 0010010 quot;

Liu ütles: 0010010 quot; Me kinnitasime, et inimese geeniuuringutes on aktiivne piirkond ja RIM, mis on seotud selliste haigustega nagu skisofreenia ja autismispektri häired, dopamiini signaali ülekande võti. Need äsja tuvastatud mehhanismid võivad olla nende haigustega seotud. See võib tulevikus viia uute ravistrateegiate väljatöötamiseni. 0010010 quot;

Need teadlased uurivad neid aktiivseid piirkondi üksikasjalikumalt, et saada sügavam ülevaade nende rollist dopamiini signaali edastamisel ja kuidas nendega manipuleerida.

Kaeser ütles: 0010010 quot; Oleme investeerinud palju energiat kogu dopamiini signaalimismehhanismi mõistmisse. Praegu pakub enamus ravimeetodeid ajju liigse dopamiiniga, mis aktiveerib protsesse, mida ei tohiks aktiveerida, seega toob see kaasa palju kõrvaltoimeid. 0010010 quot;

Ta ütles: 0010010 quot; Meie pikaajaline lootus on tuvastada valgud, mis vahendavad ainult dopamiini sekretsiooni. Kujutage ette, et dopamiini vabanemisega manipuleerides suudame aju normaalseid signaale paremini taastada. 0010010 nbsp;

allikas: changliang Liu, Lauren Kershberg, Jiexin Wang jt. 0010010 nbsp;Dopamiini sekretsiooni vahendavad hõredad aktiivse tsooni sarnased vabanemiskohad. Cell, 8 veebruar 2018, 172 (4): 706 - 718, doi: 10. {{6 }} 16 / j.rakk. 2018. 01. 008.