Ген NPAS3, экспрессируемый в астроцитах, регулирует выработку энергии, необходимой для мышления и памяти, тем самым устанавливая прямую связь между биоэнергетикой клеток и когнитивными функциями. К такому выводу пришли ученые из университета Буффало (США).
Астроциты — это глиальные клетки мозга, которые поддерживают работу нейронов и участвуют в энергетическом обмене: именно они помогают обеспечивать мозг ресурсами, нужными для когнитивной деятельности. В ходе экспериментов из астроцитов мышей удалили белок NPAS3 — это привело к снижению выработки энергии в клетках и заметно ухудшило способности животных к обучению и запоминанию.
Это исследование демонстрирует механистическую связь между биоэнергетикой митохондрий астроцитов, зависимой от NPAS3, и когнитивными функциями
Она подчеркивает, что полученные данные открывают перспективы для более точного и целенаправленного лечения когнитивных нарушений при нервно‑психических заболеваниях — задача, которая долгое время оставалась крайне сложной для медицины.
Интересным оказалось и другое наблюдение: введение мышам лактата — продукта клеточного энергетического обмена — в значительной степени компенсировало дефицит памяти и улучшало результаты в тестах. Ученые отмечают, что многие привыкли ассоциировать лактат с физической нагрузкой, однако мозг активно использует его как источник энергии.
История изучения гена NPAS3 насчитывает больше десяти лет: ее начало связано с обнаружением мутации в одной семье, члены которой страдали тяжелыми неврологическими и психическими расстройствами. Это наблюдение побудило авторов работы в свое время сосредоточиться на роли глиальных клеток, в частности астроцитов, в развитии психотических расстройств. Сегодня исследователи продолжают изучать метаболические пути и возможности использования лактата как энергетического субстрата при нарушениях работы митохондрий.
Открытие подчеркивает важность астроцитов — ранее их считали лишь вспомогательными клетками, а теперь признают ключевыми участниками метаболических процессов мозга. Дальнейшие исследования могут заложить основу для принципиально новых подходов к терапии таких состояний, как шизофрения, биполярное расстройство и аутизм.
Ранее Наука Mail рассказывала, что раскрыто, как долгая и здоровая жизнь передается между поколениями.
