Обычно, когда в нервной системе образуется «мусор» — например, умирает нервная клетка, — его удалением занимаются клетки микроглии. Однако, если умирает клетка самой микроглии, «коллеги» ее не удаляют. Теперь ученые наконец-то узнали, кто занимается «уборкой уборщиков», при этом не забывая выполнять основные свои функции.
Микроглия — иммунные клетки нашей нервной системы, занимающиеся формированием и поддержанием контактов между нейронами и удалением посторонних веществ и объектов, будь то вторгшиеся в мозг патогены или просто мертвые клетки.
Однако и сами клетки микроглии невечны: они регулярно погибают, после чего погибшие клетки должен удалить из нервной системы кто-то третий. Дело в том, что сами клетки микроглии не воспринимают себе подобных как «мусор», а ведь темпы их гибели могут быть огромными: всего за несколько дней может обновиться до 95 процентов всей мозговой микроглии. Так кто же не дает накопиться целой «горе» мертвых клеток в нашем мозгу?
Чтобы это выяснить, группа китайских ученых отследила, что происходит с мертвыми микроглиальными клетками у мышей. Поскольку в нормальных условиях за год обновляется всего около 30 процентов микроглии, или 0,1 процента в день, ученым пришлось вводить животным препарат, способный ускорить гибель микроглиальных клеток, и отследить работу всех остальных типов клеток головного мозга, чтобы понять, кто же занимается «уборкой уборщиков».
Оказалось, эту функцию взяли на себя астроциты, которые и без того выполняют в нервной системе самые разные задачи: от поддержания нейронов и разделения их на компартменты до запасания питательных веществ и выделения нейромедиаторов. Но в норме астроциты не занимаются удалением мертвых клеток — это задача микроглии: только если основные «дворники» не справляются, эти клетки берут «работу на полставки».
Также ученые обнаружили, что астроциты не поглощают клетки микроглии просто так — им нужны помощники, а именно — белки-опсонины C4b, которые прикрепляются к поверхности мертвых микроглиальных клеток, «сообщая», что их необходимо удалить.
После того как астроцит поглотит нужную клетку, она с помощью ферментов расщепляется на молекулы, которые уже могут использоваться для создания новых микроглиальных клеток и восстановления баланса в нервной системе.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.