Ćelija: Osporite udžbenik! Otkrijte mehanizam oslobađanja dopamina u mozgu

Nakon desetljeća istraživanja o ključnoj ulozi neurotransmitera dopamina u kontroli motorike i nagrađivanju, postalo je žarište bezbrojnih napora za razumijevanje njegove aktivnosti, naročito kada se koristi kod bolesti poput Parkinsonove bolesti i ovisnosti. Kada dođe do odstupanja u.

Iako su naučnici postigli značajan napredak, malo se zna o mehanizmu kojim zdrave stanice dopamina oslobađaju ovaj neurotransmiter. Ovaj jaz ograničava naučnike 0010010 # 39; sposobnost razvoja tretmana za niz bolesti povezanih sa dopaminom.

Sada su u novom istraživanju istraživači sa Harvard Medical School identificirali molekularni mehanizam odgovoran za precizno lučenje dopamina u mozgu. Relevantni rezultati istraživanja objavljeni su u februaru u časopisu Cell 8, 2018, a rad pod nazivom 0010010 "Izlučivanje dopamina posreduje sparse Active Zone-Release Sites {{4 }} quot ;.

Slika je sa Cell, doi: 10. 1016 / j.cell. 2018. 01. 008.

Ova studija identificirala je specifična mjesta u neuronima koji proizvode dopamin koji oslobađaju dopamin na brz, prostorno precizan način - ovaj nalaz povezan je s načinom na koji ovaj neurotransmiter odašilje signale u mozgu Aktualni model sukobljava se.

Odgovarajući autor rada, Pascal Kaeser, docent neurobiologije na Medicinskom fakultetu u Harvardu, rekao je: 0010010 "Ovaj sistem dopamina ima vitalnu ulogu u mnogim bolestima, ali malo je studija sugeriralo kako zdravi dopaminski neuroni oslobađaju ovaj neurotransmiter. Kvalitativna osnovna pitanja. 0010010 "Bolje razumevanje dopamina u laboratoriji može imati ogroman uticaj na sposobnost lečenja bolesti kod kojih dopaminski signal nije usklađen.

U mozgu je oko 0. 01% neurona odgovorno za proizvodnju dopamina, ali oni kontroliraju širok izbor moždanih procesa, uključujući motoričku kontrolu, sisteme nagrađivanja, učenje i pamćenje.

Kaeser je rekao da je istraživanje dopamina usredotočeno na njegovu disfunkciju i proteinske receptore koje neuroni koriste za primanje dopamina. Iako ovaj neurotransmiter igra važnu ulogu, u normalnim okolnostima istraživanja o tome kako se oslobađa u mozgu su ograničena.

Nema više nereda

Da bi identificirao molekularni mehanizam odgovoran za lučenje dopamina, Kaeser i njegovi kolege fokusirali su se na neurone koji proizvode dopamin u srednjem mozgu, koji su uključeni u neuronske krugove koji pokreću ponašanje i nagrađuju ponašanje.

Ovi istraživači prvo su potražili aktivnu zonu, specifično mjesto oslobađanja neurotransmitera smješteno u sinapsi (tj. Gdje jedan neuron kontaktira drugi neuron). Pomoću mikroskopije super rezolucije za snimanje dijelova mozga koji projiciraju dopaminski neuroni, otkrili su da dopaminski neuroni sadrže proteine ​​koji su obilježili prisustvo aktivnih regija.

Ove aktivne regije ukazuju na to da neuroni mogu učestvovati u brzom sinaptičkom prenosu, u kojem se signali neurotransmitera precizno prenose s jednog neurona na drugi u toku milisekundi.

Ovo je prvi dokaz postojanja brzih aktivnih zona u dopaminskim neuronima, a prije toga smatralo se da su ovi neuroni uključeni samo u takozvani volumenski prijenos (volumenski prijenos), odnosno da je ovaj neurotransmiter u mozgu signal šalje sporo i nespecifično u relativno velikim područjima.

Gustina aktivnih područja koja se nalaze u neuronima dopamina niža je od gustoće aktivnih područja koja se nalaze u drugim neuronima, a daljnji eksperimenti detaljno otkrivaju kako se taj neurotransmiter izlučuje i brzo oslobađa Reabsorb.

Kaeser je rekao, 0010010 `, mislim da će naši nalazi promeniti našu percepciju dopamina. Naši podaci sugeriraju da se dopamin oslobađa na određenoj lokaciji, s nevjerovatnom prostornom tačnošću i brzinom, a prije toga ljudi su mislili da se Dopamin izlučuje polako i neuredno. 0010010 quot;

U drugom setu eksperimenata, istraživači su koristili genetske alate za uklanjanje nekoliko aktivnih proteina regije. Eliminisanje specifičnog proteina zvanog RIM gotovo je dovoljno za potpuno sprečavanje izlučivanja dopamina kod miševa. RIM je povezan s nizom bolesti uključujući neuropsihijatrijske poremećaje i poremećaje u razvoju. Međutim, isključivanje drugog aktivnog domena proteina imalo je mali učinak na oslobađanje dopamina, što sugerira da izlučivanje dopamina ovisi o jedinstvenom molekularnom mehanizmu.

Changliang Liu, prvi autor rada i postdoktorski istraživač u laboratoriji Kaeser 0010010 # 39; rekao je, 0010010 "Naše istraživanje pokazuje da su dopaminski signali organizovaniji nego ranije 0010010 quot;

Liu je rekao, 0010010 "; Potvrdili smo da su aktivna regija i RIM povezani s bolestima kao što su shizofrenija i poremećaji spektra autizma u ljudskom genetskom istraživanju ključni za prenošenje signala dopamina. Ovi novootkriveni mehanizmi mogu biti povezani sa ovim bolestima. To može dovesti do razvoja novih strategija liječenja u budućnosti. 0010010 quot;

Ovi istraživači detaljnije proučavaju ove aktivne regije kako bi stekli dublje razumevanje njihove uloge u prenošenju dopaminskih signala i kako njima manipulirati.

Kaeser je rekao, 0010010 `uložili smo puno energije u razumevanje celog mehanizma dopaminskog signalizacije. Za sada većina tretmana daje mozgu višak dopamina, koji aktivira procese koji se ne bi trebali aktivirati, tako da će donijeti mnoge nuspojave. 0010010 quot;

{0}} `` Naša dugoročna nada je da identifikujemo proteine ​​koji samo posreduju izlučivanju dopamina. Zamislite da manipulacijom oslobađanja dopamina možda možemo bolje rekonstruisati normalne signale u mozgu. 0010010 nbsp;

izvor: changliang Liu, Lauren Kershberg, Jiexin Wang i dr. 0010010 nbsp;Izlučivanje dopamina posreduje rijetkim aktivnim mjestima za oslobađanje u obliku zone. Cell, 8 februara 2018, 172 (4): 706 - 718, doi: 10. {{6 } {16 / j.cell. 2018. 01. 008.