Клетки мозга обмениваются батарейками

06.08.2016

Передача нервных импульсов требует много энергии, так что неудивительно, что в нейронах сидит множество митохондрий - особых органелл, которые называют силовыми станциями клетки. Внешне митохондрии выглядят как мембранные цистерны, но внутри и на молекулярном уровне они устроены весьма сложно: они буквально под завязку напичканы разнообразными ферментами, которые с помощью кислорода добывают энергию из химических связей разных веществ и переводят ее в форму молекулы АТФ - в таком виде энергию клетке легко хранить и легко использовать.

Митохондрии обладают собственной ДНК и могут самостоятельно делиться, так что с их количеством проблем не возникает. Однако они, как и все прочее, изнашиваются, стареют, перестают выполнять свои функции, как надо. И тогда нейрон просто избавляется от них: в 2014 году была опубликована статья, в которой описывалось, как нейроны "выплевывают" ставшие негодными митохондрии и как их тут же поглощают служебные клетки нервной системы астроциты, чья задача - обеспечивать нейронам благоприятные условия для работы, в том числе и убирая разнообразный молекулярно-клеточный мусор.

И тогда Эн Ло (Eng Lo) и Кадзухидэ Хаякава (Kazuhide Hayakawa) из Общеклинической больницы Массачусетса подумали, что, может быть, происходит и обратное - что нейроны могут не только выплевывать митохондрии, но и вбирать их в себя. Тем более, что еще раньше нечто похожее обнаружили у стволовых клеток костного мозга и клеток легких: при сильном стрессе - например, из-за раны - стволовые клетки, оказавшись рядом с клетками легких, отдают им свои митохондрии.

Если нейроны действительно берут чужие митохондрии, то это происходит в сложный для них момент, при повреждении, болезни и т.д. Как мы сказали, условия для работы и хорошее самочувствие нейронам обеспечивают астроциты, которые чувствуют, если их подопечным плохо.

Тревожным сигналом служит иммунный белок CD38, и, когда мышей с помощью генетически модифицирующих методов программировали так, чтобы у них синтезировался избыток CD38, то можно было наблюдать, как астроциты этих мышей высвобождают во внешнюю среду собственные нормальные, здоровые митохондрии. Питательную жидкость вместе с "выплюнутыми" митохондриями затем переносили к умирающим нейронам, которые в течение суток поглощали их, постепенно приходя в себя: у нейронов появлялось больше энергии (в буквальном смысле - в виде молекул АТФ), они дольше жили и даже формировали новые отростки.

<< Назад: Самый твердый сплав 06.08.2016

>> Вперед: Сетевое хранилище Thecus N4810 05.08.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Незаметные провода 10.03.2002 Американская фирма "Декорп" предлагает заменить в доме традиционную "круглую" электропроводку, придуманную более ста лет назад, плоскими проводниками типа тех, которые широко применяются в современной электронике. Фирма наладила выпуск плоских кабелей для силовой проводки (кабель на 15-20 ампер и 110-220 вольт имеет толщину визитной карточки), а также телефонных и антенных кабелей (толщиной с газетную бумагу). Плоские провода можно проложить в любом месте стены, а потом покрыть краской или обоями. Для плоской проводки разработаны специальные розетки и выключатели.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025