Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • mmif-2019
  • Vitacoin

Белки иммунной системы убивают синапсы

Исследователи университета Принстона установили, что белки главного комплекса гистосовместимости класса I (major histocompatibility complex class I, МНС I), выполняющие важные функции в работе иммунной системы, несут ответственность как за «точную настройку» управления двигательной функцией на ранних этапах развития человека, так и за постепенное угасание мышечной функции по мере его старения. Эти данные вскрывают биологическую причину угасания мышечной силы и ухудшения чувства равновесия у пожилых людей, а также указывают на возможные подходы к борьбе с этой проблемой.

Иммунная функция белков главного комплекса гистосовместимости класса I заключается в связывании с белковыми фрагментами или пептидами и представлении их Т-лимфоцитам. Эта презентация позволяет Т-лимфоцитам распознавать и уничтожать инфицированные и злокачественные клетки, на поверхности которых экспрессируются комплексы из белков МНС I и аномальных или чужеродных пептидов.

Авторы, работающие под руководством доцента Лизы Буланже (Lisa Boulanger), установили, что белкам главного комплекса гистосовместимости класса I также принадлежит важная роль в формировании нервной системы. Экспрессия этих белков в нейромышечных синапсах (зонах контакта между отростками нейронов и мышечными волокнами) обеспечивает устранение лишних синапсов. Этот механизм запускается на ранних этапах развития организма, так как при рождении каждое мышечное волокно человека и других млекопитающих получает сигналы от десятков нейромышечное соединений. Однако для точного контроля над двигательной функцией каждое мышечное волокно должно получать сигналы только от одного двигательного нейрона, поэтому устранение лишних синапсов на данном этапе является важным условием нормального развития организма.

Однако, как оказалось, уровни экспрессии белков главного комплекса гистосовместимости класса I в нейромышечных синапсах снова повышаются в преклонном возрасте, способствуя возобновлению процесса удаления нейромышечных соединений, с той лишь разницей, что в зрелом организме уже нет лишних синапсов. Это приводит к полной утрате иннервации отдельных мышечных волокон, после чего они уже не могут участвовать в мышечных сокращениях. В результате мышцы пожилых людей ослабевают, что делает их предрасположенными к опасным для здоровья падениям.

Авторы поясняют, что белки главного комплекса гистосовместимости класса I являются компонентами иммунной системы и уровни их экспрессии ожидаемо возрастают в условиях воспаления. Старение ассоциировано с хроническим воспалением, что может объяснить наблюдаемое повышение экспрессии этих белков и реактивацию их более ранней роли.

МНС2.jpg

Справа вверху изображен синапс 2-летней (старой) нормальной мыши, отсутствие наложения красного и зеленого флуоресцентных маркеров, применяемых для визуализации клеток в зоне соприкосновения нейрона и мышечного волокна, свидетельствует о денервации. Слева внизу изображен полноценный синапс с выраженной зоной наложения маркеров.

В то же время авторы продемонстрировали, что снижение уровней экспрессии белков главного комплекса гистосовместимости класса I у мышей в целом предотвращает возрастную денервацию мышечных волокон.

Помимо этого оказалось, что генетически модифицированные мыши со сниженными уровнями экспрессии белков главного комплекса гистосовместимости класса I имеют «более молодые» профили иннервации мышц. Фактически для таких животных был характерен дефицит белка бета-2-микроглобулина, формирующего комплекс с белками главного комплекса гистосовместимости класса I и необходимый для их экспрессии на поверхности клеток. Авторы отмечают, что эти данные могут быть полезны с клинической точки зрения, так как бета-2-микроглобулин водорастворим и его концентрацию в крови можно снижать.

МНС1.jpg

Изображение нейромышечного соединения мышиной модели со сниженной экспрессией белков главного комплекса гистосовместимости класса I. Зеленым окрашены два двигательных нейрона, соединяющихся с одним мышечным волокном (красного цвета) в возрасте, когда должно сохраняться только одно соединение.

Однако из-за важной роли белков главного комплекса гистосовместимости класса I в работе иммунной системы применение подобных подходов может ослабить иммунную защиту организма. Не имеющие бета-2-микроглобулина мыши отличались ослабленной иммунной системой, что было обусловлено низкой экспрессией белков главного комплекса гистосовместимости класса I. По словам авторов, они планируют посвятить свои будущие исследования изучению эффективности других подходов, снижающих направленную на уничтожение нейромышечных синапсов активность этих белков, в идеале без снижения иммунной функции.

Статья Mazell M. Tetruashvily et al. MHCI promotes developmental synapse elimination and aging-related synapse loss at the vertebrate neuromuscular junction опубликована в журнале Brain, Behavior, and Immunity.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Princeton University: Same immune-system proteins may first giveth, then taketh away motor control.

18.04.2016

Читать статьи по темам:

старение нейроны иммунная система Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Повреждения ДНК отвечают за память и возрастную нейродегенерацию

Процесс, благодаря которому человек запоминает новую информацию, также ведет к возрастной дегенерации головного мозга.

читать

Рилузол поможет «просветлить» стареющие мозги

Новые данные свидетельствуют о том, что с возрастным угасанием памяти и ухудшением способности принимать решения можно бороться с помощью препарата рилузола, в настоящее время применяемого для лечения бокового амиотрофического склероза.

читать

Флавонолы какао восстанавливают возрастное ухудшение памяти

Обогащенная флавонолами диета значительно улучшала результаты тестов на запоминание. Если в начале исследования память участника соответствовала 60-летнему возрасту, через три месяца она улучшалась до показателей 30-40-летнего человека.

читать

Алкоголь улучшает память пожилых людей

Умеренное потребление алкоголя не страдающими слабоумием людьми в возрасте старше 60 лет ассоциировано с лучшей памятью и бОльшим объемом гиппокампа.

читать

С возрастом мозг «усыхает»

Объем головного мозга человека примерно до 40 лет постепенно увеличивается, после чего начинает медленно уменьшаться и к концу жизни примерно соответствует размеру мозга 7-летнего ребенка.

читать