Istraživači Northvestern Medicine identifikovali su kako kalcijumski kanal u nervnom sistemu doprinosi upali mozga, prema studiji objavljenoj u Nature Communications.
Astrociti, glavni glijalni podtip nervnog sistema, posreduju u nekoliko važnih zadataka u mozgu, uključujući čišćenje viška neurotransmitera u sinapsama, obezbeđivanje metaboličkih hranljivih materija neuronima i kontrolu krvno-moždane barijere.
Pored ovih dobro uspostavljenih funkcija, nedavno je uočeno da astrociti takođe izazivaju neuroinflamaciju, koja može izazvati značajno oštećenje tkiva i dovesti do promena u ponašanju životinja. Uprkos obilju astrocita i široko rasprostranjenoj prirodi neuroinflamacije, malo se zna o molekularnim kontrolnim tačkama koje kontrolišu upalu mozga posredovanu astrocitima, rekao je dr Murali Prakrija, profesor farmakologije i medicine iz Magerštata na Odeljenju za alergiju i imunologiju, i viši autor studije.
Prakrijina laboratorija je utvrdila da kalcijumski kanal, ORAI1, igra ključnu ulogu u kontroli reaktivnosti astrocita i njihove sposobnosti da proizvode i oslobađaju medijatore upale. Pošto je aktivnost astrocita regulisana intracelularnim kalcijumom, istraživači su prvo uzgajali miševe bez gena ORAI1, za koji se pokazalo da kontroliše signalizaciju kalcijuma u mnogim ćelijama sisara, uključujući imune ćelije i mikrogliju.
Prema studiji, miševi bez ORAI1 u astrocitima nisu bili u stanju da efikasno proizvode i oslobađaju inflamatorne citokine. Studija je takođe otkrila da je u odsustvu signalizacije ORAI1, ćelijski metabolizam povezan sa glikolizom i mitohondrijalnim putevima smanjen.
Prakriia i njegovi saradnici su primetili da miševi kojima nedostaje ORAI1 u astrocitima nisu pokazali povišenu upalu mozga kao odgovor na injekciju bakterija koje izazivaju upalu.
„Na ovaj način, ORAI1 reguliše višestruke međusobno povezane ćelijske procese koji izazivaju upalu u mozgu“, rekao je Prakriia.
Važno je da su ORAI1 astrocitni miševi bili zaštićeni od depresije ponašanja povezane sa upalom, prema studiji.
„Dobro je utvrđeno da ljudi koji pate od intenzivne periferne upale koja nastaje, na primer, od infekcije ili velike operacije, posle pokazuju simptome slične depresiji. Zato smo pitali: ‘Koji je doprinos aktivacije astrocita i signalizacije astrocitnog kalcijuma za ovu depresiju ponašanja? “, rekao je Prakriia, koji je takođe član Sveobuhvatnog centra za rak Robert H. Lurie Univerziteta Northvestern. „Ovo je novo za ovu oblast jer uloga signalizacije astrocitnog kalcijuma u kontroli upale mozga nije zaista istražena.“
Ovi nalazi potvrđuju da ORAI1 igra važnu ulogu u regulisanju upale mozga, dodao je Prakriia. Pošto je neuroinflamacija uobičajena karakteristika mnogih neuroloških bolesti, rezultati mogu pomoći u potrazi za razvojem novih vrsta terapeutika za ublažavanje neuroinflamacije.
„Kada smo pogledali ponašanja koja ukazuju na simptome slične depresiji nakon upalnog izazova, otkrili smo da su miševi divljeg tipa ispoljili dobro utvrđeno ponašanje nalik depresiji, anhedoniju i bespomoćnost“, rekla je dr Michaela Novaković, nedavno diplomirala. programa Interdepartmental Neuroscience Northvestern Universiti (NUIN) i prvi autor studije.
„Ali kada smo pogledali ORAI1 nokaut miševe specifične za astrocite, otkrili smo da su zaštićeni. Ovaj efekat astrocita ORAI1 bio je specifičan za motivacione bihejvioralne odgovore kod miševa nakon upalnog stimulusa. Ostale kognitivne funkcije kod miševa koji su nokautirali astrocite nisu bili pogođeni.“
