Найдены отвечающие за развитие диафрагмальных мотонейронов гены

23-01-2013

Найдены отвечающие за развитие диафрагмальных мотонейронов гены
Спецы из Langone Medical Center при Нью-Йоркском институте выявили два гена, отвечающих за развитие главного кластера нейронов, участвующих в регуляции функции наружного дыхания.

Даже когда гены выключались на более поздних этапах развития плода, это приводило к сокращению общего числа диафрагмальных мотонейронов, нарушению иннервации и, как следствие, к проблемам с дыханием.
Авторы надеются, что полученные результаты помогут им продвинуться в понимании общего процесса внешнего дыхания и функций дыхательного центра, в особенности механизма связей расположенных в мозге дыхательных нейронов с мотонейронами спинного мозга.

Это поможет в разработке новых методов лечения различных расстройств дыхания, включая апноэ, также нейродегенеративных заболеваний и травм позвоночника.
Правда, дальнейшие исследования в этом направлении могут осложниться из-за того, что большая часть трансгенных мышей, участвовавших в работе, погибла, когда в конце октября из-за урагана Сэнди был затоплен подвал одного из корупсов Langone Medical Center.»Теперь у нас есть набор молекулярных маркеров, благодаря которым мы можем отличить диафрагмальные мотонейроны от других моторных нейронов, что позволит провести их детальное изучение и поможет в поиске путей селективного повышения их выживаемости», — подчеркнул глава группы исследователей, профессор физиологии и неврологии Джереми Дэйсен (Jeremy Dasen).

Также было установлено, что за правильное развитие и функционирование кластера мотонейронов диафрагмального ядра отвечают два гена из семейства регуляторных Hox-генов, Hoxa5 и Hoxc5. В этом случае, когда эти гены у мышиных эмбрионов были выключены, нарушалось колоннообразное расположение диафрагмальных нейронов в спинном мозге и нормальная иннервация мышечной ткани, из-за чего у новорожденных мышат была нарушена функция дыхания.До сего времени у ученых не было достаточной ясности в осознании специфичных различий этой группы нейронов от других мотонейронов спинного мозга, процессов, происходящих при передаче ими сигналов в мускулатуру диафрагмы, также генетических истоков их развития и функционирования.

Для визуализации происходящих процессов создателями была выведена линия трансгенных мышей, у каких все моторные нейроны и их аксоны покрашены зеленоватым флуоресцентным белком. Вводя иначе окрашенный флуоресцентный маркер в диафрагмальный нерв, связывающий изучаемые нейроны с диафрагмой, авторы смогли их идентифицировать по мере попадания в них красителя.

Диафрагмальные мотонейроны размещены узеньким столбом в медиальной части вентральных рогов 3-6 шейных частей спинного мозга. Они получают ритмические сигналы от дыхательных нейронов ствола мозга и передают их мускулатуре диафрагмы, осуществляя тем основную функцию управления дыханием.

Дегенерация диафрагмальных мотонейронов является одной из первоочередных обстоятельств погибели при боковом амиотрофическом склерозе (заболевания Лу-Герига) и травмах позвоночника.
Идет речь о мотонейронах диафрагмального ядра спинного мозга, управляющих сокращением диафрагмы.

Не считая того, создателям удалось установить молекулярные маркеры, отличающие эту группу нервных клеток от других моторных нейронов. Работа размещена в декабрьском номере журнальчика Nature Neuroscience, обложка которого посвящена данной теме.

Однако, по словам профессора Дэйсена, часть мышей все таки была спасена, потому что он успел до наступления на Нью-Йорк урагана отослать их в университет Лаваль в Квебеке (Канада), где работает его коллега и соавтор, доктор Люси Джаннотт (Lucie Jeannotte).
Медицина 2.0 (www.med2.ru)

Читайте также: