Пресс-центр / новости / Наука /
Сокращение потребляемых калорий стимулирует рост астроцитов и улучшает синаптическую пластичность в мозге
В журнале Cell Death & Disease опубликована статья, посвященная изучению морфологических и функциональных изменений астроцитов при сокращении потребления пищи у мышей. Исследование проводилось Лабораторией внесинаптической передачи в сотрудничестве с Лабораторией структурной биологии ионных каналов, Лабораторией биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов ИБХ РАН и коллегами из Манчестерского университета.
Известно, что сокращение потребления пищи оказывает нейропротекторное действие, замедляет возрастное снижение когнитивных способностей и снижает вероятность наступления нейродегенеративных заболеваний, однако роль астроцитов в этом процессе недостаточно изучена.
Были исследованы две группы животных, возрастом 3 месяца. Первая группа получала пищу ad libitum, вторая 70 % от среднесуточного потребления первой группы. У второй группы в результате одного месяца диеты произошли морфологические и функциональные изменения в астроцитах гиппокампа по сравнению с первой группой: увеличилась объемная доля дистальных перисинаптических астроцитарных листочков. Увеличение размеров астроцита должно было привести к увеличению проводимости, а, следовательно, уменьшению сопротивления мембраны астроцитов. Однако этого не произошло потому, что в астроцитах снизилась экспрессия коннексинов, образующих гап-контакты. Это не только сбалансировало сопротивления мембраны, но и снизило связанность астроцитов в сети.
Наблюдаемые морфологические изменения в астроцитах также привели к функциональным. Более плотное покрытие синапса увеличило эффективность захвата глутамата и удаления калия во время синаптической передачи. При этом изменений в экспрессии транспортеров глутамата не было выявлено.
Более эффективный захват глутамата астроцитами привел к снижению спиловера (вытекания за пределы синаптической щели) этого нейропередатчика и снижению активации внесинаптических NMDA рецепторов. Эти рецепторы отвечают за синаптическую депрессию. В результате увеличилась эффективность синаптической потенциации, которая является клеточным механизмом обучения и памяти.
Таким образом, было показано, что диета со сниженным потреблением калорий обеспечивает основу для улучшения обучения и памяти посредством морфофункционального ремоделирования астроцитов.
24 апреля 2020 года