Ćelija: Osporite udžbenik! Otkrijte mehanizam oslobađanja dopamina u mozgu

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

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

Sada su u novoj studiji istraživači s Harvard Medical School identificirali molekularni mehanizam odgovoran za precizno izlučivanje dopamina u mozgu. Relevantni rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Cell 8, 2018, a rad pod naslovom 0010010 "Izlučivanje dopamina posreduje rijetka aktivna zona izdavanja sličnih zona {{4 }} quot ;.

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

Ovo istraživanje identificira 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. Suvremeni model sukobljava se.

Odgovorni autor članka, Pascal Kaeser, docent neurobiologije na Medicinskom fakultetu u Harvardu, rekao je, 0010010 "Ovaj sustav dopamina ima vitalnu ulogu u mnogim bolestima, ali malo je studija sugeriralo kako zdravi dopaminski neuroni oslobađaju ovaj neurotransmiter. Kvalitativna osnovna pitanja. 0010010 "Bolje razumijevanje dopamina u laboratoriju može imati ogroman utjecaj na sposobnost liječenja bolesti kod kojih dopaminski signal nije usklađen.

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

Kaeser je rekao da se istraživanje dopamina usredotočuje 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

Kako bi identificirali molekularni mehanizam odgovoran za izlučivanje dopamina, Kaeser i njegovi kolege usredotočili su se na neurone koji stvaraju dopamin u srednjem mozgu, koji su uključeni u neuronske krugove koji pokreću ponašanje i nagrađuju ponašanje.

Ti su istraživači prvo tražili aktivnu zonu, specifično mjesto oslobađanja neurotransmitera smješteno u sinapsi (tj. Gdje jedan neuron kontaktira drugi neuron). Pomoću mikroskopije super rezolucije za prikaz dijelova mozga koji projiciraju dopaminski neuroni, otkrili su da dopaminski neuroni sadrže bjelančevine koje su obilježile prisutnost aktivnih regija.

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

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

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

Kaeser je rekao, 0010010 `, mislim da će naša otkrića promijeniti našu percepciju dopamina. Naši podaci sugeriraju da se dopamin oslobađa na određenom mjestu, s nevjerojatnom prostornom točnošću 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. Eliminiranje 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 proteina s aktivnom domenom slabo je utjecalo na oslobađanje dopamina, što sugerira da izlučivanje dopamina ovisi o jedinstvenom molekularnom mehanizmu.

Changliang Liu, prvi autor članka i postdoktorski istraživač u Kaeseru 0010010 # 39 s laboratorija, rekao je, 0010010 "Naše istraživanje pokazuje da su dopaminski signali organiziraniji nego ranije . misao 0010010 quot;

Liu je rekao, 0010010 "; Potvrdili smo da su aktivna regija i RIM povezani s bolestima poput shizofrenije i poremećaja autizma u ljudskom genetskom istraživanju ključni za prijenos 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 razumijevanje njihove uloge u prenošenju dopaminskih signala i kako njima manipulirati.

Kaeser je rekao, 0010010 `uložili smo puno energije u razumijevanje cjelokupnog mehanizma dopaminskog signalizacije. Za sada većina tretmana daje mozgu prekomjernog dopamina, koji aktivira procese koji se ne bi trebali aktivirati, pa će to donijeti mnoge nuspojave. 0010010 quot;

0010010 `" Naša dugoročna nada je identificiranje proteina koji samo posreduju izlučivanjem dopamina. Zamislite da manipuliranjem oslobađanjem dopamina možda možemo bolje rekonstruirati normalne signale u mozgu. 0010010 nbsp;

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