Синтез эстрогена в синапсах и глиальных клетках мозга певчих птиц

Профессор биологии Колин Салданья изучает, как организм точно доставляет эстроген в нужное место в нужное время, избегая побочных эффектов. Для этого он исследует мозг взрослых самцов зебровых амадин, у которых в брачный сезон части мозга увеличиваются вдвое из-за эстрогена.

Открытие нового типа сигналинга

Ранее были известны три способа синтеза и доставки эстрогена:

• Эндокринный (синтез в яичниках, доставка через кровь).
• Паракринный (синтез в мозге для локального использования).
• Аутокринный (синтез в клетке для её собственных нужд).

Салданья и коллеги открыли четвёртый способ — синаптокринную сигнализацию (англ. synaptocrine signaling). В 2005 году, используя специальный белок для детекции фермента ароматазы (ключевого для синтеза эстрогена) и электронный микроскоп, они обнаружили, что эстроген может синтезироваться непосредственно в синапсах — соединениях между нейронами. Это позволяет целевым нейронам получать высокие уровни эстрогена точечно, минуя соседние клетки. Исследования с 2002 года поддержаны грантами NIH на сумму более $3 млн.

Роль глиальных клеток при воспалении

В более раннем исследовании (опубликованном в The Journal of Neuroinflammation) Салданья обнаружил, что глиальные клетки — самые многочисленные в ЦНС — также способны синтезировать эстроген в мозге птиц в ответ на воспаление.

После травмы участка мозга, где клетки в норме не производят ароматазу, через 24 часа глиальные клетки в этой области начинали её вырабатывать. Эстроген, по-видимому, предотвращал дальнейшее повреждение: при введении ингибитора синтеза эстрогена повреждение усиливалось. Учёные подтвердили, что именно воспалительный ответ, а не сама травма, запускает этот процесс.

Связь с инсультами у людей

Салданья предполагает, что этот механизм может быть связан с последствиями инсультов у людей. Многие переносят микроинсульты без симптомов, что обнаруживается лишь при вскрытии. Однако иногда вокруг первичного повреждения развивается каскад вторичной гибели клеток, приводящий к видимым симптомам (потере речи, моторики).

"Симптомы, которые мы видим, — это фактически распространение вторичного повреждения. К тому времени, когда мы видим симптомы, повреждение уже нанесено. Слишком поздно, чтобы его остановить", — поясняет Салданья.

Следующий этап исследований будет сосредоточен на подтверждении того, что эстроген, производимый в мозге птиц, действительно предотвращает это вторичное повреждение. Цель — понять точную функцию синаптического синтеза эстрогена.