Липид помогает движению водорослей и спинномозговой жидкости

Исследователи обнаружили, что один и тот же липид, помогающий водорослям плыть к свету, также, по-видимому, позволяет клеткам мозга поддерживать движение цереброспинальной жидкости.

Этим липидом является церамид, давно известный своей ролью в поддержании гладкости кожи. Учёные из Медицинского колледжа Джорджии выяснили, что церамид помогает формировать и поддерживать движение подвижных ресничек (жгутиков), которые есть у водорослей и в клетках мозга.

"Важно понимать, как регулируются реснички, поскольку их функция может нарушаться из-за инсульта, болезни Альцгеймера, воспаления и даже старения", — говорит доктор Эрхард Биберих, нейробиолог.

"Если церамид — один из регуляторов, он также может стать мишенью для лекарств, помогающих нормализовать функцию ресничек", — добавляет Биберих, ведущий автор исследования в журнале Molecular Biology of the Cell.

Роль в водорослях и мозге

• У водорослей подвижные реснички действуют как "руки пловца", помогая достичь солнечного света для выработки энергии. Они совершают 40–50 биений в секунду и постоянно обновляются. Исследователи впервые показали, что церамид присутствует в этих ресничках водорослей.
• В мозге подвижные реснички находятся в эпендимных клетках, выстилающих полости мозга. Эти клетки обеспечивают циркуляцию цереброспинальной жидкости, которая питает и очищает мозг.

Эксперимент и механизм

• Используя водоросли (удобная модель из-за крупных ресничек), учёные добавили токсин грибка, ингибирующий выработку церамида. В результате подвижные водоросли остановились, а их реснички сократились или отпали.
• В мозге церамид присутствует в ресничках вместе с ферментом гликогенсинтазкиназой-3 (GSK3), который, вероятно, является его партнёром в регуляции. Известно, что церамид активирует GSK3, но мишени этого фермента ещё предстоит найти.
• Нарушение работы этой системы в мозге может приводить к гидроцефалии (избытку жидкости).

Значение открытия

Подвижные реснички также есть в репродуктивной системе (помогают движению яйцеклетки и сперматозоидов) и в трахее (очищают дыхательные пути). Существует шесть типов церамидов, и болезнь может нарушать их здоровый баланс, что делает их потенциальной терапевтической мишенью.

Исследование финансировалось Национальным научным фондом (NSF) и Национальными институтами здоровья (NIH). Следующий шаг — визуализация движения ресничек в эпендимных клетках мозга.