Az agyban dajkaként funkcionáló mikroglia sejteknek az agy fejlődésében betöltött szerepét vizsgálták a KOKI kutatói (X)

A mikrogliát a központi idegrendszer fő immunsejtjeként, illetve az agyi gyulladásos folyamatok fő szabályozójaként ismeri a tudományos közösség. Mára a legtöbb idegrendszeri betegség – mint például a stroke, az Alzheimer-kór, a Parkinson-kór, az epilepszia, a demencia vagy az amiotrófiás laterális szklerózis (ALS) – kialakulásában igazolták a mikroglia érintettségét, megváltozott működését. Emellett a gyulladásos folyamatoknak és a mikrogliának az idegrendszeri fejlődési zavarok kialakulásában játszott szerepe is egyre inkább ismert. A mikroglia élettani és kóros állapotokban betöltött szerepének vizsgálata az elmúlt években dinamikusan fejlődő kutatási területté vált, és a témában több nemzetközileg is nagy figyelmet kapott közleményt jegyző Lendület Neuroimmunológia Kutatócsoport jelentős tudásanyaggal rendelkezik a mikroglia-idegsejt kapcsolatok terén.

A KOKI kutatócsoportjában fedezték fel többek között a mikroglia és az idegsejtek sejtteste között kialakuló közvetlen kapcsolatot, vagyis a szomatikus mikroglia-idegsejt junkciót, illetve annak szerepét a mikroglia idegsejteket védő működése során. Bár a mikroglia agyi fejlődésben játszott szerepének jelentőségére számos korábbi tanulmány utalt, mostanáig nem volt ismert, hogy pontosan mely sejtek közötti kommunikációs mechanizmusok teszik lehetővé a mikroglia számára, hogy befolyásolja az idegsejtek fejlődését és az agyi ideghálózatok kialakulását.

A mikroglia nyúlványai közvetlen kapcsolatot létesítenek a fejlődő neuronok sejttesteivel az embrionális fejlődés 15. napjától (E15) kezdve, valamint a születés utáni fejlődés és a posztnatális neurogenezis során. Ezek a kontaktusok különleges szerkezettel és molekuláris összetétellel bírnak: a neuronális mitokondriumok és vezikulák feldúsulása együtt jár a mikroglia-specifikus P2Y12-receptorok felhalmozódásával a kapcsolatot kialakító mikroglianyúlványok felszínén. Ezen receptorok akut gátlása a mikroglia-idegsejt kapcsolatok megszűnéséhez vezet, míg a P2Y12 gén kiütése sérült agykérgi sejtszerkezetet eredményez.

Forrás: ELKH

Dénes Ádám kutatócsoportjából Cserép Csaba és tanítványa, Schwarcz Dóra Anett nagyban hozzájárult a kutatási program megvalósításához, amelyben a KOKI Katona István vezette kutatócsoportja is közreműködött. A kutatók összetett módszertani megközelítés ‒ nagy felbontású molekuláris anatómiai technikák, kombinált fény- és elektronmikroszkópia, valamint ex vivo képalkotó vizsgálatok ‒ alkalmazásával igazolták a mikroglia és a fejlődő idegsejtek közötti közvetlen kapcsolatok meglétét mind az embrionális fejlődés során, mind pedig a születést követő időszakban.

A mikroglia és a fejlődő, éretlen idegsejtek között most feltárt különleges, dinamikusan változó anatómiai kapcsolatok sok szempontból hasonlítanak a korábban felfedezett szomatikus junkcióra: lehetővé teszik a mikroglia sejtek számára, hogy folyamatosan monitorozzák és hatékonyan befolyásolják az idegsejtek fejlődését, illetve hálózatba történő beépülésüket. A felfedezés jelentőségét jól mutatja, hogy a vizsgált kapcsolat révén megvalósuló kommunikáció kísérletes gátlása megakadályozza az agykéreg normális szerkezetének kialakulását. A mikrogliát tehát az agy fejlődésében fontos szabályázó szerepet betöltő sejttípusnak kell tekinteni, működésének alaposabb megismerése a későbbiekben számos fejlődési rendellenesség, illetve neurológiai betegség terápiájának kidolgozásához nyújthat segítséget.

A: Az embrionális agyról készült konfokális lézeres pásztázó mikroszkópos felvételen a mikroglia (zöld) és a fejlődő idegsejtek (piros) eloszlása látható. A fehér nyilak a mikroglia felhalmozódását jelzik. B: A mikroglia (zöld) felhalmozódik a hippokampális gyrus dentatus szubgranuláris zónájában. A mikrogliális nyúlványok közvetlen kapcsolatot létesítenek a fejlődő idegsejtek (piros) sejttestein és nyúlványain, az érett idegsejtek kék színnel jelölve láthatók. C–D: A nagy felbontású képen a mikroglia-idegsejt kapcsolatok példái láthatók embrionális (C) és felnőtt agyban (D), a fehér nyilak a kapcsolódási pontokat jelölik. A lépték 200 mikrométer (µm) az A, 100 µm a B, 5 µm a C és 10 µm a D panelen.

Forrás: ELKH