Мікроглія «поїдає» синапси головного мозку

Приблизно кожна десята клітина у мозку — ​це клітина власної імунної системи, так званої мікроглії.
Мікроглія (від давньогрец. Mikros – маленький, glia – клей) являє собою сукупність дрібних подовжених зірчастих клітин (мікрогліоцитів) із щільною цито­плазмою і порівняно короткими розгалуженим відростками, які, як правило, розташовуються вздовж капілярів цент­ральної нервової системи (ЦНС). Вони утворюються безпосередньо з моно­цитів (білих клітин крові, необхідних для імунітету) або навколосудинних макрофагів і належать до так званої макрофагально-моноцитарної системи. Разом із макрофагами вказані клітини є активними учасниками імунного захисту цент­ральної нервової системи.

Досить давно науковці висунули гіпо­тезу, що саме мікроглія руйнує і «поїдає» непотрібні синапси — ​з’єднання нейронів, через які одна нервова клітина передає сигнал до іншої. Попри це, тільки зараз учені з відділу епігенетики та нейробіології Європейської лабораторії молекулярної біо­логії (EMBL) змогли візуалізувати цей процес, продемонструвавши, наскільки важливою є мікроглія для нашої пам’яті та здатності до навчання. Результати ­дослідження наведено в статті L. Wein­hard et al. «Microglia remodel synapses by 
presynaptic trogo­cytosis and spine head filo­podia induction», що була опублікована в журналі Nature Communications (2018; 9:1228).

Щоб зафіксувати взаємодію мікроглії із синапсами, автори застосували кореляційну світлову та ​електронну мікро­скопію (CLEM) і світлову флуорес­центну мікро­скопію. Візуалізація засвідчила, що приблизно в половині випадків, коли клітина мікроглії взаємодіє із синапсами, пресинаптична терміналь («голов­ка» закінчення дендрита або денд­ритного шипика) «висуває» в бік мікроглії тонкий відросток, який отримав назву «філоподія». Зокрема, в одному з експериментальних зразків авторам вдалося побачити, як відразу 15 синапсів тягнуться до однієї клітини мікроглії.

«Коли ми намагалися побачити, як клітини мікроглії руйнують ­синап­си, то зрозуміли, що мікроглія більшу частину часу насправді викликає їхнє зростання», — ​зазначила спів­автор ­роботи L. Weinhard.

Таким чином, можна зробити висно­вок, що мікроглія може утворювати подвійні синапси, у яких термінальний кінець нейрона вивільняє нейромедіатори відразу до двох сусідніх «партнерів» замість одного. А згаданий процес може підтримувати ефективний зв’язок між нейронами.

«Це засвідчує, що мікроглія широко залучена до структурної пластичності і бере участь у перебудові синапсів ­(механізму, що лежить в основі навча­ння і пам’яті)»,— зауважила Laetitia Weinhard.

У майбутньому автори роботи планують дослідити роль мікроглії в розвитку мозку в підлітковому віці та можливий зв’язок із початком шизофренії та депресії, оскільки саме в цьому віці максимально активно відбувається ­процес так званого синаптичного прунінгу — ​зменшення кількості синапсів в головному мозку.

За матеріалами www.eurekalert.org

Журнал «НейроNEWS: психоневрологія та нейропсихіатрія» спецвипуск №1 ‘ 2018 «Хвороби похилого і старечого віку»