Le cellule cerebrali a forma di stella possono aiutare il ritmo di controllo di respirazione, lo studio di NIH suggerisce

Tradizionalmente, gli scienziati hanno ritenuto che le cellule cerebrali a forma di stella chiamate astrocytes fossero sostenitori costanti e calmi dei loro vicini loquaci e collegare collegare, chiamato neuroni. Ora, uno studio di NIH suggerisce che i astrocytes possano anche avere loro opinione. Ha mostrato quello che fa tacere i astrocytes nei ratti causati centro respiranti del cervello per respirare ad un più a tariffa ridotta e ad una gomma fuori su una pedana mobile più presto del normale. Questi erano appena due esempi dei cambiamenti nella respirazione causata manipolando il modo che i astrocytes comunicano con le celle vicine.

“Per le decadi abbiamo pensato che respirare fosse esclusivamente controllata dai neuroni nel cervello. I nostri risultati indicano che i astrocytes attivamente contribuiscono a gestire il ritmo di respirazione,„ hanno detto Jeffrey C. Smith, Ph.D., ricercatore senior all'istituto nazionale del NIH dei disordini neurologici ed al colpo (NINDS) e un autore senior dello studio pubblicato nelle comunicazioni della natura. “Questi risultati aggiungono all'organismo crescente di prova che sta cambiando il modo che pensiamo ai astrocytes e di come gli impianti di cervello.„

Il laboratorio del Dott. Smith studia come respirare è gestita dall'infornamento ritmico dei neuroni nel complesso del preBötzinger, il centro respirante del cervello che il suo laboratorio contribuito per scoprire. Per questo studio, il suo gruppo ha lavorato con Alexander Gourine, il Ph.D., professore all'University College di Londra (UCL), di cui il laboratorio ha trovato che i astrocytes nelle parti vicine del cervello possono regolamentare la respirazione percependo i cambiamenti nei livelli dell'anidride carbonica di sangue.

Almeno la metà del cervello è compresa le celle chiamate glia e la maggior parte di loro sono astrocytes. Recentemente gli scienziati hanno indicato che i astrocytes possono comunicare come i neuroni sparando fuori, o rilasciando, messaggi chimici, chiamati trasmettitori, alle celle vicine.

In questo studio, gli scienziati hanno verificato il ruolo dei astrocytes nella respirazione geneticamente modificando la capacità dei astrocytes nel complesso del preBötzinger di rilasciare i trasmettitori. Quando silenziose i astrocytes in ratti diminuendo il trasmettitore rilasciano, i ratti hanno respirato e sospirato ad un più a tariffa ridotta del normale. Al contrario, se rendessero i astrocytes più chattier aumentando la trasmissione, i ratti hanno respirato alle più alte tariffe di riposo ed hanno sospirato più spesso.

Il gruppo egualmente ha provato come fare tacere i astrocytes ha pregiudicato le risposte dei ratti ai cambiamenti nei livelli dell'anidride carbonica e dell'ossigeno. Sebbene il tasso di respirazione dei ratti aumenti quando i livelli dell'ossigeno erano più bassi o anidride carbonica livelli su, era ancora più basso del normale. Fare tacere i astrocytes egualmente ha fatto diminuire la tariffa a cui i ratti hanno sospirato nell'ambito di più bassi livelli dell'ossigeno. Inoltre, i ratti sono stato esauriti molto più presto del normale. Potrebbero eseguire soltanto la metà della distanza che i ratti normali potrebbero eseguire su una pedana mobile prima di stancarsi fuori.

“L'obiettivo primario di respirazione è lo scambio di anidride carbonica ed ossigeno che è critico per vita. I nostri risultati supportano l'idea che la guida dei astrocytes il cervello traduce i cambiamenti in questi gas in respirare,„ hanno detto Shahriar Sheikhbahaei, Ph.D., precedentemente uno studente di laurea a UCL ed al partecipante al programma di associazione del laureato di NIH e l'autore principale dello studio.

Per concludere, il gruppo ha indicato che questi astrocytes hanno usato l'adenosintrifosfato (ATP) per comunicare con altre celle nel cervello. L'inattivazione ha rilasciato il trifosfato di adenosina diminuito riposando i tassi di respirazione e la frequenza dei sospiri nell'ambito dei livelli normali e bassi dell'ossigeno.

“I nostri risultati ampliano la nostra comprensione di come i comandi del cervello che respirano nelle circostanze di malattia e di normale,„ ha detto il Dott. Smith. “Pianificazione seguire questo percorso per capire come i astrocytes contribuiscono a gestire altri aspetti di respirazione.„

Sorgente: https://www.ninds.nih.gov/