Νευρώνες που «πετάνε τα σκουπίδια» στα διπλανά κύτταρα
Μέχρι σήμερα ήταν γνωστό ότι τα κύτταρα ανακυκλώνουν τα ίδια τα δικά τους γηρασμένα ή κατεστραμμένα οργανίδια αλλά ……
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της California,
- από την Ιατρική σχολή του SanDiego ,
- από την Ιατρική σχολή του Πανεπιστημίου JohnsHopkins και
- από το KennedyKriegerInstitute
ανακάλυψαν ότι κάποιοι νευρώνες μεταφέρουν μιτοχόνδρια, που δε χρειάζονται πλέον, στα γειτονικά τους αστροκύτταρα, (τα οποία ανήκουν στην κατηγορία των κυττάρων της γλοίας και έχουν υποστηρικτικό ρόλο).
Τα αποτελέσματά της έρευνάς τους δημοσιεύονται στην έκδοση του περιοδικού PNAS στις 17 Ιουλίου και ανοίγουν το δρόμο για τη διερεύνηση μιας άλλης πλευράς των νευροεκφυλιστικών και μεταβολικών νοσημάτων και πιθανόν σε νέες θεραπείες. «Εδώ πράγματι αμφισβητείται η μέχρι σήμερα υπόθεση ότι τα κύτταρα καταστρέφουν τα ίδια τα δικά τους γηρασμένα ή κατεστραμμένα οργανίδια. Δεν ξέρουμε πόσο γενικευμένη είναι η διαδικασία που περιγράψαμε μέσα στον εγκέφαλο αλλά, με βάση τα αποτελέσματά μας, φαίνεται να είναι πολύ διαδεδομένη» δηλώνει ο MarkEllisman, PhD, διακεκριμένος καθηγητής Νευροεπιστημών, διευθυντής του National Center o fMicroscopy and Imaging Research (NCMIR), στο Πανεπιστήμιο του San Diego και ένας από τους συγγραφείς του άρθρου, σε συνεργασία με τον Nicholas Marsh Armstrong, PhD, στον τομέα Νευροεπιστημών του Πανεπιστημίου Johns Hopkins και του Hugo W. Moser Research Institute στο Kennedy Krieger Institute στη Βαλτιμόρη.
«Η ανακάλυψη μιας συγκεκριμένης διαδικασίας για τη μεταφορά άχρηστων προϊόντων από τους νευρώνες στα κύτταρα της γλοίας θα αποδειχθεί σίγουρα πολύ σημαντική στην κατανόηση των σχετιζόμενων με την πρόοδο της ηλικίας δυσλειτουργιών του εγκεφάλου καθώς και των νευροεκφυλιστικών και μεταβολικών νοσημάτων» λέει ο Marsh Armstrong και προσθέτει: «περιμένουμε ότι η συγκεκριμένη ανακάλυψη θα έχει αντίκτυπο και σε άλλους τομείς της βιοϊατρικής έρευνας».
Οι ερευνητές μελέτησαν τους άξονες των γαγγλιακών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς ποντικών. Οι νευρώνες αυτοί μεταφέρουν την οπτική πληροφορία από το μάτι στον εγκέφαλο. Η έρευνα αυτή ξεκίνησε μετά από παρατηρήσεις του Marsh Armstrong κατά τη μελέτη ενός μοντέλου γλαυκώματος, ότι πρωτεϊνικά προϊόντα από τον αμφιβληστροειδή μεταφέρονταν στην κεφαλή του οπτικού νεύρου, ακριβώς πίσω απ’ το μάτι. Έτσι, χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό προηγμένης οπτικής μικροσκοπίας και μοριακών τεχνικών που ανέπτυξαν στα εργαστήριά τους οι Mark Ellisman και Marsh Armstrong ανακάλυψαν ότι:
- Τα κατεστραμμένα μιτοχόνδρια των γαγγλιακών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς κατευθύνονταν προς την κεφαλή του οπτικού νεύρου που μεταδίδει το οπτικό ερέθισμα στον εγκέφαλο.
- Τα μιτοχόνδρια αυτά λοιπόν προσλαμβάνονταν και καταστρέφονταν από τα γειτονικά αστροκύτταρα, τα οποία αποτελούν τον πολυπληθέστερο τύπο κυττάρων στο νευρικό σύστημα όλων των σπονδυλωτών και τον μόνο τύπο κυττάρων που γεφυρώνει τα νευρικά κύτταρα με τα αγγεία που παρέχουν θρεπτικά συστατικά, μέσω της κυκλοφορίας, στον εγκέφαλο.
Όπως είναι σαφές, η ανακάλυψη αυτή αμφισβητεί, αν όχι διαψεύδει, τα όσα μέχρι σήμερα γνωρίζαμε περί αυτοφαγίας και μιτοφαγίας. Οι διαδικασίες αυτές αφορούν την καταστροφή των οργανιδίων ενός κυττάρου από το ίδιο το κύτταρο. Η μιτοφαγία είναι η επιλεκτική απομάκρυνση των κατεστραμμένων μιτοχονδρίων από αυτοφαγοσώματα (σχηματισμοί με διπλή μεμβράνη) και ο επακόλουθος καταβολισμός τους με λυσοσώματα.
Διαμιτοφαγία
Οι επιστήμονες ονόμασαν τη διαδικασία που ανακάλυψαν «διαμιτοφαγία» (transmitophagy). Βεβαίως δημιουργούνται και απορίες στην όλη διαδικασία, όπως για παράδειγμα
- αν τα μιτοχόνδρια που εντοπίζονται στην κεφαλή του οπτικού νεύρου προέρχονται μόνο από τα νευρικά κύτταρα του οπτικού νεύρου ή και από άλλα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς και
- αν κάποια μεταφέρονται με ενεργητική μεταφορά από τον αμφιβληστροειδή.
Πάντως πρόκειται για μια σπουδαία ανακάλυψη και όπως δηλώνει ο Ellisman«τα μιτοχόνδρια παίζουν ζωτικό ρόλο στην ομοιόσταση των νευραξόνων, οι οποίοι συνδέουν τους νευρώνες μεταξύ τους και μεταφέρουν μηνύματα. Είναι λοιπόν προτεραιότητα για μας να διερευνήσουμε περαιτέρω τη διαδικασία της διαμιτοφαγίας και το αν βλάβες στη διαδικασία αυτή συμβάλλουν στη δυσλειτουργία των νευρώνων και στην εκδήλωση ασθενειών».
