Мозъчните клетки във формата на звезда, които по-рано се смятаха да заемат задно място по отношение на активността на мозъка, може да играят ключова роля в контрола на дишането, предполага ново проучване на плъхове.
Когато дишаме, поемаме жизненоважен кислород и изхвърляме отпадъчния въглероден диоксид. Резултатите от проучването показват, че мозъчните клетки, известни като астроцити, могат да усетят промените в нивата на въглеродния диоксид в кръвта и след това да сигнализират на други мозъчни мрежи за регулиране на дишането.
„Това изследване идентифицира мозъчните астроцити като неразпознати по-рано ключови елементи на мозъчните вериги, контролиращи основни телесни функции, жизненоважни за живота, като дишането, и показва, че те наистина са истинските звезди на мозъка“, казва изследователят на изследването Александър Гурин от University College London,
Възможно е тези мозъчни клетки или други подобни да допринесат за нарушения, свързани с дихателна недостатъчност, като Синдром на внезапна детска смърт (SIDS). Въпреки това са необходими повече изследвания, за да се докажат връзките, казват изследователите. Освен това, докато плъховете се считат за добър модел за проучвания върху човешкия мозък, са необходими бъдещи изследвания, за да се гарантира, че резултатите са верни и за хората.
Изследването ще бъде публикувано тази седмица в ранно онлайн издание на списание Science.
Останалите мозъчни клетки
Астроцитите принадлежат към група мозъчни клетки, известни като глиални клетки (glia е гръцко за "лепило"). Доскоро се смяташе, че глиалните клетки са второстепенни играчи в мозъка, осигуряващи структурна и хранителна подкрепа на невроните, което направи тежкото повдигане.
"Нарича се невронаука, защото е невроцентрична", каза Гурин. "Астроцитите и другите глиални клетки, те се считат за не толкова вълнуващи за проучване по-рано."
Въпреки това, Гурин и неговите колеги откриват, че астроцитите директно реагират на понижаване на нивата на въглероден диоксид в кръвта. Веднъж активирани, астроцитите изпращат химически пратеник, наречен ATP, който от своя страна стимулира други мрежи в мозъка, участващи в дишането. Дишането при изследваните плъхове е засилено, когато астроцитите показват нивата на въглероден диоксид са твърде високи, рефлекс, за да се отървете от излишните газове, и намаляват, когато нивата на въглеродния диоксид са твърде ниски.
Роля в болестта?
Въпреки че никой не знае какво причинява SIDS, предишни изследвания предполагат нарушения в мозъчния ствол или неподходящ отговор на ниските нива на кислород в кръвта може да играе роля.
"Тази основна научна информация трябва да се използва бързо, за да се определи дали глиалната дисфункция допринася за сериозни нарушения на централния контрол на дишането, залегнал в основата на Синдрома на внезапната детска смърт." - каза Гурин. „Ако тази хипотеза е правилна, астроцитите могат да се разглеждат като потенциални мишени за терапия за предотвратяване на дихателна недостатъчност“.
Изследването е финансирано от фонда на Wellcome Trust и British Heart Foundation.
Мозъчните клетки във формата на звезда, наречени астроцити, може да играят ключова роля в контрола на дишането