В конце прошлого года вышла работа на злободневную тему — какую же роль играет микроглия не только в норме, но и в патологическом состоянии. Сейчас появляется все больше и больше исследований, доказывающих, что микроглия — это не просто специализированные клетки мозга, выполняющие аналогичную макрофагам в других тканях иммунную функцию, их роль в мозге гораздо обширнее. Так и в эпилептическом мозге микроглия принимают различные фенотипы в зависимости от стадии заболевания и может проявлять как защитные, так и/или вредные функции. В новой работе, опубликованной в Brain, Behavior, and Immunity, авторы используют новый хемогенетический подход как инструмент для изучения функции микроглии при эпилепсии.
Оказалось, что при разовой активации определенного каскада в микроглии происходило снижение тяжести приступов у мышей. В то время как длительная активация этого пути приводила к переходу микроглии в гомеостатическое состояние, которое коррелировало с увеличением потери нейронов.
Используемый хемогенетический подход, позволяющий активировать генетически модифицированный рецептор выбранным веществом.
Выбранный каскад влияет на хемотаксис микроглии, то есть, ее способность перемещаться в направлении поврежденных тканей. Также данный каскад связан с рецепторов P2Y12, большое количество которого было в более ранних работах обнаружено в местах взаимодействия между телами нейронов и микроглиальными отростками. Изменения в соматических соединениях, вызванные патологическим состоянием головного мозга, например, травмой, запускают микроглиальную нейропротекцию, зависимую в том числе от рецептора P2Y12. Таким образом, микроглиальные процессы в этих соединениях потенциально могут контролировать и защищать функции нейронов, в том числе влияя на передачу сигнала, что особенно критично при развитии эпилептического приступа и эпилептогенезе. В связи с чем именно по отношению к рецептору P2Y12 использовался новый хемогенетический подход в данной работе.
Области взаимодействия между телами нейронов и микроглиальными отростками с большим содержанием рецептора P2Y12
В связи с вышеописанными фактами авторы оценивали влияние активации данного каскада не только на интенсивность судорог, но и на морфологию микроглии, соединения между нейронами и микроглией, а также активность нейронов после эпилептического приступа. Оказалось, что при разовой активации этого каскада у микроглии уменьшается сложность и количество отростков, т.е. она принимает более подходящую для перемещения форму. Также авторы наблюдали увеличение площади взаимодействия между телами нейронов и микроглией в гиппокампе мышей после эпилептического статуса по сравнению с контролем, что может говорить об увеличении влияния микроглии на активность нейронов. И далее, исследуя активность нейронов в связи с активацией выбранного каскада в микроглии, было обнаружено значительное снижение активности нейронов в некоторых частях гиппокампа, вероятно это и является причиной меньшей интенсивности судорог.
Однако все оказалось не так просто, ведь длительная активация данного каскада привела к большей потери нейронов в гиппокампе по сравнению с контролем. Это говорит нам о неоднозначности роли как данного каскада, так и микроглии в целом и необходимости дальнейшего изучения и более тонкой регуляции микроглии при желании использовать влияние на нее как терапевтический метод.
Текст: Анна Карань
Dheer, A., Bosco, D. B., Zheng, J., Wang, L., Zhao, S., Haruwaka, K., Yi, M.-H., Barath, A., Tian, D.-S., & Wu, L.-J. (2024). Chemogenetic approaches reveal dual functions of microglia in seizures. Brain, Behavior, and Immunity, 115, 406–418. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2023.11.002
