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L'Étude jette la lumière sur le rôle du microglia dans le cerveau normal

Les Chercheurs ont affiché dans les souris comment des cellules immunitaires dans l'objectif de cerveau et enlèvent les connexions inutilisées entre les cellules du cerveau pendant le développement normal. Cette recherche, supportée par les Instituts de la Santé Nationaux, jette la lumière sur la façon dont l'activité cérébrale influence le développement du cerveau, et met en valeur l'importance neuf trouvée du système immunitaire dans la façon dont le cerveau est câblé, ainsi que la façon dont le cerveau forme les connexions neuves durant toute la durée de vie en réponse à la modification.

les cellules de Maladie-Combat dans le cerveau, connu sous le nom de microglia, peuvent tailler les milliards de connexions minuscules (ou de synapses) entre les neurones, les cellules du cerveau qui transmettent l'information par les signes électriques et chimiques. Cette recherche neuve explique que le microglia répondent à l'activité neuronale aux synapses choisies au pruneau, et affiche comment cet élagage se fonde sur une voie de réaction immunitaire - le système complémentaire - pour éliminer des synapses de la manière que des cellules bactériennes ou d'autres saletés pathogènes sont éliminé. L'étude a été aboutie par Beth Stevens, Ph.D., professeur adjoint de la neurologie à l'Hôpital pour Enfants de Boston et Faculté de Médecine de Harvard.

Le cerveau est produit avec beaucoup plus de synapses qu'il maintient dans l'âge adulte. Pendant Que le cerveau se développe, il passe par les modifications dynamiques pour polir ses circuits, garnissant loin les connexions synaptiques qui n'ont pas beaucoup d'activité, et préservant les synapses plus intenses et plus actives. Cette période, connue sous le nom d'élagage synaptique, est une partie fondamentale de développement du cerveau normal.

Les Scientifiques n'ont pas une compréhension claire de la façon dont ces synapses sont sélectées, visées et puis taillées. Cependant, l'élimination précise des synapses inutilisées et de renforcer ceux qui sont la plupart de nécessaires est essentielle pour la fonction cérébrale normale. Beaucoup de troubles d'enfance, tels que l'amblyopie (une perte de visibilité dans un oeil qui peut se produire quand les yeux sont alignés mal), les formes variées de l'arriération mentale, l'épilepsie et l'autisme sont vraisemblablement dus au développement du cerveau anormal.

Le Microglia proviennent de la moelle osseuse et transforment en condition lancée pour défendre le fuselage contre des infections. Le microglia Lancé sont également trouvés dans d'autres conditions de la maladie, s'échelonnant de la rappe à la Maladie d'Alzheimer. Il n'est pas toujours clair, cependant, si ces cellules entraînent la dégénérescence des cellules du cerveau, ou si elles font partie du procédé de reprise du cerveau. Pendant des années plus récentes, plusieurs organismes de recherche ont enregistré que le microglia lancé sont également présent dans le cerveau normal. Supplémentaire, au cours des périodes synaptiques les plus robustes d'élagage il y a un nombre accru de présent lancé de microglia et groupé autour des synapses.

Comme signalé dans la délivrance du 24 mai du Neurone, les scientifiques dans le laboratoire de M. Stevens ont utilisé le système visuel dans les souris pour étudier l'élagage synaptique, un modèle qui subit la modification robuste et la retouche pendant le développement et qui a les circuits qui sont bien définis et faciles à manipuler. Les Chercheurs ont étiqueté les neurones qui projettent de l'oeil dans une région du cerveau appelée le noyau géniculé transversal, ou le LGN, et ont constaté que le microglia réactif a contenu des parties des synapses des neurones étiquetés. Ils ont également vu que ces pièces étiquetées de matériau synaptique ont été particulièrement trouvées à l'intérieur des lysosomes du microglia - compartiments responsables d'assimiler les particules étrangères.

Les chercheurs alors vérifiés si la quantité d'activité neuronale à une synapse détermine si objectif de microglia il pour le démontage. Ils avaient l'habitude un médicament pour augmenter l'activité dans les neurones projetant d'un oeil et ont vu moins d'élagage des synapses en région du cerveau correspondante, par rapport à l'oeil non traité. Quand ils avaient l'habitude un médicament pour réduire l'activité, ceci a eu comme conséquence plus d'élagage comparé à l'oeil non traité. Les chercheurs pensent que le microglia sélectent une synapse pour le démontage basé au niveau de la synapse de l'activité. Ceci peut être directement approprié à l'amblyopie, une perte de visibilité dans un oeil qui peut se produire quand les yeux sont alignés mal. Les Enfants avec l'amblyopie utiliseront préférentiellement un oeil et la visibilité dans l'oeil moins utilisé détériore la perte due de synapses et de cellules dans le LGN.

La Première recherche a indiqué que des protéines concernées dans le système complémentaire sont trouvées près des synapses pendant le développement et sont nécessaires pour l'élagage. Pour voir si ces mêmes protéines sont employées par microglia pour former les connexions neuronales, les chercheurs ont perturbé les protéines de voie de complément qui sont trouvées seulement dans les cellules immunitaires du cerveau. Leurs résultats indiquent que ces protéines de complément signalent le microglia pour garnir des synapses à l'opposé, et suggèrent que les voies de système immunitaire soient principales à l'élagage synaptique correcte.

« Le concept que des synapses de pruneau de microglia il a été difficile s'avérer utilisant des voies de système immunitaire, » a dit Edmund Talley, Ph.D., directeur du programme à l'Institut National des Troubles Neurologiques et la Rappe, « Cette recherche extraordinairement attentive et méticuleuse confirme le rôle du microglia à l'étude le développement du cerveau, la plasticité et l'apprentissage. »

M. Stevens a dit que les cloches d'étude s'allument sur le rôle du microglia dans le cerveau normal, et supportent des enquêtes postérieures dans le rôle du microglia dans l'encéphalopathie. « Presque chaque encéphalopathie neurodegenerative concerne plusieurs dénominateurs communs intéressants, » il a dit. « Elle devient de plus en plus identifiée que la première perte de synapse est un cachet de beaucoup de maladies neurodegenerative. »

Source : Institut de NIH/National des Troubles Neurologiques et Rappe