Исследование пластичности нейронов и их гибели при нейродегенеративных заболеваниях

Нейропластичность нейронов

Исследуя механизмы нормально пластичности нейронов и их гибели на молекулярном уровне, ученые сосредотачивают свое внимание на совершенно разных процессах. При этом игнорируется тот факт, что механизм нейронной пластичности заложен в основу гибели этих клеток. Данное утверждение работает и в обратную сторону.

На сегодняшний день принято считать, что единственное предназначение каспаз в мозге – это активация расщепления аминокислот, что вызывает апоптотическую гибель нейронов. Главную роль в этом процессе приписывают Каспаза-3. Но авторы данного доклада выдвинули новую теорию. Они считают, что каспазы участвуют и в процессах, которые реализуют нейропластичный феномен. В работе представлены данные экспериментов, которые подтверждают эту теорию. Например, блокируя действие нейрональной каспазы-3, ученые обнаружили, что блокируется и феномен нейропластичности. Одни и те же результаты были получены в экспериментах на позвоночных и беспозвоночных животных. Это доказывает, что апоптотические механизмы очень важны для нормальной работы нейронов.

Гибель нервных клеток при нейродегенеративных заболеваниях

Уже давно известно, что заболевания нервной системы обусловлены гибелью нейронов в ЦНС. Но сам механизм этого процесса еще не изучен. В научном мире большой популярностью пользуется концепция апоптотической гибели нервных клеток. Термин стали так часто использовать для объяснения процессов при неврологических заболеваниях, что начали возникать трудности с его правильной трактовкой. Кроме того, тщательное изучение нейродегенеративных заболеваний не дало неопровержимых доказательств присутствия классического нейронального апоптоза.

В докладе предложено рассматривать апоптотические процессы в нервной системе не как патологию, а как естественную гибель нейронов. Например, гибель поврежденных нейронов с фрагментированной ДНК не всегда проходит по некротическому или апоптотическому сценарию и активация каспаз в данном случае не играет важной роли в разрушении нервных клеток. В общей сложности ученые выделяют такие типы гибели нейронных клеток:

• некротический;
• апоптотический, который включает в себя и абортивный апоптоз (абортоз), не всегда заканчивающийся гибелью клеток;
• аутофагия;
• параптоз;
• апосклезис;
• "темные" и "больные" нейроны;
• ишемический.

Десятилетия исследований дали неопровержимые доказательства того, что процесс деления клетки и гибель нейронов при нейгодегенеративных заболеваниях тесно связаны между собой. Так, например, в погибающих клетках были обнаружены митотические маркеры. Для взрослых, терминильно дифференцированных нервных клеток запуск клеточного цикла всегда является смертельным. Предполагается, что и общие и "специфические" факторы, которые провоцируют развитие нейродегенерацию клеток ЦНС, провоцируют в нейроне активацию аберрантного, нескоординированного и летального клеточного цикла. Тем не менее, большинство нейробиологов продолжают упорно игнорировать эти данные. В своей работе авторы выдвигают предположение, что при нейродегенеративных заболеваниях неотъемлемой частью процесса гибели нейронов является начало клеточного цикла в клетках нервной системы, как и ре-экспрессия белков.

Заключение

В вышеизложенном материале предложены результаты и выводи исследований, которые оказывают существенное влияние на выбор подхода к лечению нейродегенеративных заболеваний. Прежде всего, выводы в этой работе подтверждают, что антиапоптотическая терапия многих нейродегенеративных заболеваний может быть неэффективной или вовсе вредной для пациентов.

Теоретическая часть доклада подкреплена результатами исследований, проведенных в лабораториях Функциональной биохимии нервной системы и Института ВНДиНФ РАН.