Keemiline retseptor loote arengu võti; Võimalik ühendus SIDS-iga, Preemie probleemid

Keemiline retseptor loote arengu võti; Võimalik ühendus SIDS-iga, Preemie probleemid
Keemiline retseptor loote arengu võti; Võimalik ühendus SIDS-iga, Preemie probleemid
Anonim

Aju tuntud keemiline retseptor, mis on seotud õppimise ja mäluga, mängib tõenäoliselt võtmerolli ka loote hingamissüsteemi arengus, teatavad MIT-i teadlased ja kolleegid 1. mai ajakirjas Journal of Neuroscience.

Töö näitab, et "rasedatel naistel oleks mõistlik vältida pikaajalist kokkupuudet ainetega, mis mõjutavad selle retseptori aktiivsust," ütles Harvardi MIT-i osakonna juhtivteadur dr Chi-Sang Poon. Terviseteaduste ja -tehnoloogia (HST) ja artikli esimene autor.Selliste ainete hulka kuuluvad alkohol, PCP (inglitolm) ja mõned tavalised anesteetikumid ja valuvaigistid, nagu ketamiin.

Mutanthiired, kellel puudub retseptor, "ei saa hästi hingata ega imeda", ütles dr Poon, kes märkis, et need sümptomid on enneaegsetel imikutel tavalised ja on imikute äkksurma sündroomi riskifaktorid. "Meie uuring näitab võimalikku seost retseptorite ebanormaalse aktiivsuse ja vastsündinute probleemide vahel, " ütles ta, kuigi ta rõhutas, et selle selgitamiseks on vaja rohkem uuringuid. Dr Pooni kaasautorid on Zhongren Zhou, endine HST järeldoktor, ja Jean Champagnat National de la Recherche Scientifique'ist Prantsusmaal.

Üllatusleidmine

Teadlasi üllatav alt üllatanud pöördega avastasid nad ka, et selle retseptori puudumine põhjustas suure hulga pikaajalist sünaptilist depressiooni (LTD), mis on seotud õppimise ja mäluga. Kicker: suurenenud LTD leiti ajutüves, aju piirkonnas, mida tavaliselt ei seostata selliste "kõrgema tasemega" funktsioonidega.

"Tavapärane tarkus on see, et ajutüvi koordineerib madalamat käitumist, nagu hingamine ja muud elutähtsad funktsioonid, samas kui eesaju tegeleb intelligentsusega," selgitas dr Poon. "Õppimisega seotud tegevuse ajutüves leidmine toetab minu väidet, et meie teadliku olemise all toimub ka palju intelligentsust."

N-metüül-D-aspartaadi (NMDA) retseptor on kahe närviraku vahelise keemilise signaali ülekande võtmeks. See protsess, mida korratakse paljude rakkude vahel, on see, kuidas signaal levib läbi aju, ütles dr Poon. Rakkudevahelise ülekande tõhusus võib aja jooksul muutuda või muutuda. "Seda plastilisust peetakse üldiselt õppimise ja mälu aluseks," ütles dr Poon. "Kui modifikatsioon kestab kaua, pidage meeles!"

Kuna NMDA retseptor on selles protsessis nii kaasatud, on see õppimist ja mälu uurivatele teadlastele huvi pakkunud.Sel eesmärgil arendas MIT-i bioloogiaprofessor ja Nobeli preemia laureaat Susumu Tonegawa paar aastat tagasi välja mutantsed hiired, kellel puudus NMDA retseptori põhisubühik. "Idee oli näha, kuidas NMDA retseptori väljalöömine mõjutab hipokampust raku tasandil ja kuidas see mõjutab kogu looma õppimist ja mälu," ütles dr Poon.

Ootamatu haak

Tekkis ootamatu tõrge: loomad surid varsti pärast sündi. Professor Tonegawa ja tema kolleegid lahendasid probleemi hiljem, piirates NMDA väljalülitamist konkreetse ajupiirkonnaga, mitte kogu organi ulatuses. "Kuid mind huvitas alati täpselt see, miks esimesed loomad surid," ütles dr Poon. Ta ja ta kolleegid uurisid erinevaid võimalikke surma põhjuseid.

Lõpuks leidsid nad vastuse: NMDA retseptorite puudumine sünnieelse arengu ajal põhjustas surmava hingamishäire. (Tavalistel vastsündinud hiirtel, keda raviti NMDA retseptori aktiivsust blokeerivate ravimitega, ei olnud hingamisprobleeme.)

"See on esimene märk sellest, et elutähtsaid funktsioone kontrollivate spetsiifiliste ajupiirkondade sünnieelne areng sõltub suuresti NMDA retseptori aktiivsusest ja NMDA retseptori aktiivsuse puudumine lootel võib mõjutada vastsündinute hingamist pärast sündi, "Ütles dr Poon. Lisaks näitab LTD ootamatu suurenemine mutantsete hiirte ajutüves, et alateadvuse tasemel õppimine ja mälu võivad meie elutähtsaid funktsioone põhjalikult mõjutada, ütles dr Poon.

Tööd toetasid riiklikud tervishoiuinstituudid, mereväeuuringute büroo ja humanitaarteaduste programm.

Populaarne teema