Нейробиология и когнитивистика
Сегодня
Дофаминовые нейроны, полученные из стволовых клеток, улучшают состояние мышей с симптомами депрессии
Возможно, в будущем - благодаря данному исследованию - пациентов с тяжелой депрессией удастся излечить - пересаживая в их мозг дофаминовые нейроны, полученные из стволовых клеток.
Институт нейронаук Китайской академии наук сообщает, что дофаминергические нейроны среднего мозга, полученные из стволовых клеток человека и подобные нейронам группы A10, интегрируются в мезокортиколимбические цепи мышей и при активации подавляют тревожное и депрессивное состояние.
[Справка наша, от паблика "Нейробиология и когнитивистика".
Нейроны группы А10 вентральной области покрышки мозга (ВТО) иннервируют кору, гиппокамп, прилежащее ядро (n.accumbens), вентральную часть стриатума. Нейроны группы А10 и их проекции образуют мезолимбическую и мезокортикальную системы, отвечающие за мотивацию, эмоциональные реакции и поощрение. Об этом в частности можно прочитать в отечественной диссертации: Механизмы нейродегенерации и нейропластичности при моделировании болезни Паркинсона in vivo и in vitro, 2017, Мингазов, Эдуард Рафилевич].
Дофаминергические нейроны среднего мозга регулируют произвольные движения, вознаграждение, мотивацию, когнитивные функции и эмоции. Нейроны вентральной области покрышки A10 связаны с прилежащим ядром, миндалевидным телом, обонятельным бугорком и медиальной префронтальной корой. Дисфункция системы A10 связана с наркотической зависимостью, шизофренией и депрессией.
Плюрипотентные стволовые клетки человека позволяют создавать новые нейроны, связанные с определёнными заболеваниями. Ранее уже были достигнуты успехи в модификации нейронов A9 для лечения болезни Паркинсона. Эффективная дифференциация [стволовых клеток] в дофаминергические нейроны A10 у человека пока не достигнута.
Депрессия — самое распространённое нервно-психическое расстройство, и, по прогнозам, к 2030 году она станет третьей по значимости причиной глобального бремени болезней.
В исследовании «Дофаминергические нейроны A10, полученные из стволовых клеток человека, специфически интегрируются в нейронные сети мышей и улучшают состояние при депрессии», опубликованном в Cell Stem Cell, исследователи [из Китая] описали разработанный метод дифференциации для получения дофаминергических нейронов среднего мозга, подобных A10, из плюрипотентных стволовых клеток человека для восстановления мезокортиколимбических путей и улучшения состояния при депрессии у мышей.
Исследователи использовали стволовые клетки человека для выращивания дофаминовых нейронов на ранней стадии развития, а затем пересадили эти предшественники в области мозга мышей, отвечающие за вознаграждение и настроение, в том числе в прилежащее ядро и вентральную область покрышки.
Некоторые пересаженные клетки были оснащены световыми или медикаментозными переключателями, чтобы учёные могли регулировать их активность. Затем проводились поведенческие тесты на выявление признаков тревожности и депрессии, а также анализ химического состава мозга в прилежащем ядре для отслеживания уровня дофамина.
При воздействии смесью из трёх молекул была получена наибольшая доля A10-подобных дофаминовых нейронов — 69,93 % ± 2,34 % от TH+ клеток и 30,39 % ± 1,66 % от всех клеток. Секвенирование одноклеточной РНК показало, что протокол [разработанный для получения клеток] A10 позволил получить 62 % A10-подобных нейронов и 16 % A9-подобных нейронов.
Пересаженные A10-подобные нейроны демонстрировали более высокое мембранное сопротивление и более низкую ёмкость, чем A9-подобные нейроны, меньшую амплитуду затухания и более длительную задержку восстановления, а также более быструю активацию при подаче тока.
Аксоны пересаженных нейронов, подобных A10, достигли миндалевидного тела и латерального гипоталамуса.
Авторы приходят к выводу, что пересаженные дофаминергические нейроны среднего мозга, подобные A10, восстанавливают конкретные [нейронные] цепи и функционально восстанавливают нарушенные мезокортиколимбические пути, оказывая антидепрессивное и противотревожное действие после активации.
Полученные результаты указывают на потенциал терапии на основе нейронов A10-mDA при тяжелой депрессии и подтверждают целесообразность использования разных типов нейронов, полученных из плюрипотентных стволовых клеток человека, при широком спектре нервно-психических расстройств.
Источник: cайт MedicalXPress статья Stem cell-derived dopamine neurons improve depression-like behaviors in mice
Ссылка на статью китайских ученых: Wei Yan et al, Human stem cell-derived A10 dopaminergic neurons specifically integrate into mouse circuits and improve depression-like behaviors, Cell Stem Cell (2025).
DOI: 10. 1016/ j. stem. 2025. 07. 007
Антиоксидантная роль гемоглобина для головного мозга
Гемоглобин, о котором давно известно что он является переносчиком кислорода в красных кровяных тельцах, как выяснилось, теперь играет в мозге недооценённую, но потенциально важную антиоксидантную роль.
При нейродегенеративных заболеваниях, таких как боковой амиотрофический склероз (БАС), болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и при старении, клетки мозга постоянно подвергаются повреждению из-за аномального (или избыточного) высвобождения активных форм кислорода (АФК). На протяжении десятилетий учёные пытались нейтрализовать АФК с помощью антиоксидантных препаратов, но большинство из них потерпели неудачу: они не могли эффективно проникать в мозг, были нестабильными или без разбора повреждали здоровые клетки.
Новое исследование, проведённое под руководством директора Центра когнитивных и социальных наук при Институте фундаментальных наук (IBS) в Тэджоне, Южная Корея, было направлено на выявление механизмов защиты мозга от особенно опасной формы АФК — перекиси водорода (H2O2). Исследование было опубликовано в журнале Signal Transduction and Targeted Therapy.
С помощью современных методов визуализации и молекулярного анализа команда обнаружила, что гемоглобин содержится в ядрышке астроцитов — звёздчатых клеток мозга, критически важных для поддержки нейронов, — где он действует как «псевдопероксидаза», превращая H2O2 в безвредную воду.
«Ключевым моментом было выявление антиоксидантного потенциала гемоглобина в мозге и разработка первого в своем классе соединения, способного избирательно усиливать этот потенциал. Усилив естественный защитный механизм, а не вводя внешний антиоксидант, мы добились надежной и долговременной защиты в нескольких моделях заболеваний, связанных с окислительным стрессом», — сказал первый автор исследования доктор Вон Уджин.
Команда разработала KDS12025 — небольшую водорастворимую молекулу, способную преодолевать гематоэнцефалический барьер. KDS12025 связывается с гемовым центром гемоглобина и почти в 100 раз повышает его способность расщеплять H2O2, не нарушая при этом его нормальную функцию переноса кислорода.
При болезненных состояниях астроцитов KDS12025 резко снижал уровень вредного H2O2 . На мышиных моделях пероральное введение препарата через питьевую воду защищало нейроны, успокаивало реактивные астроциты и восстанавливало функции мозга.
У мышей с моделью БАС наблюдалось замедленное развитие заболевания, и они прожили более чем на четыре недели дольше, чем мыши из контрольной группы, не получавшие лечения.
В моделях с болезнью Паркинсона KDS12025 восстанавливал двигательную функцию, а в моделях с болезнью Альцгеймера — память. У стареющих мышей лечение увеличило среднюю продолжительность жизни с обычных двух лет до трёх. Препарат также уменьшал воспаление и повреждения суставов на модели с ревматоидным артритом.
Исследование также выявило пагубную обратную связь: избыток H2O2 истощает запасы астроцитарного гемоглобина, ослабляя естественную антиоксидантную защиту мозга и ускоряя дегенерацию. Повышая уровень и активность гемоглобина, KDS12025 обращает эту тенденцию вспять, снижая окислительный стресс, сохраняя нейроны и поддерживая здоровую работу мозга.
Ни один из предыдущих методов лечения не был направлен на астроцитарный гемоглобин как на антиоксидантную систему и не демонстрировал такого широкого защитного эффекта.
«Это большой шаг вперёд в борьбе с нейродегенеративными заболеваниями. Повышая уровень собственного гемоглобина в мозге для борьбы с окислительным стрессом, мы открываем совершенно новое направление в терапии», — считает директор Ли.
Теперь команда планирует продолжить изучение различных функций α- и β-глобина в мозге, усовершенствовать производные препарата KDS12025 для потенциального применения на людях и изучить возможности их применения при других заболеваниях, вызванных окислительным стрессом.
Эта работа может привести к смене парадигмы в подходах учёных к изучению нейродегенеративных заболеваний, возрастных изменений и аутоиммунных состояний.
Источник: сайт MedicalXPress cтатья Hemoglobin's antioxidant role in brain cells points to new therapeutic avenue
Ссылка на научную статью:
Hemoglobin as a pseudoperoxidase and drug target for oxidative stress-related diseases, Signal Transduction and Targeted Therapy (2025).
DOI: 10. 1038/ s41392-025-02366-w
Наука против прокрастинации: как перестать откладывать дела на потом
Прокрастинация — это склонность откладывать на потом дела, у которых есть дедлайн. Например, когда вам нужно работать над задачей, но вы тянете время, читая соцсети — это прокрастинация. Ей страдают все, причём 20-40% людей — регулярно. Прокрастинации подвержены даже те, кто занимается психологией: исследование Гвадалахарского университета в 2017 году показало, что 91% учёных в этой сфере нередко откладывают важные дела, а потом стрессуют от этого.
С бытовой точки зрения это вредное явление: оно мешает нам быть продуктивными, выполнять обязательства вовремя, распределять работу равномерно. Если вы писали курсовую или диплом, то наверняка знаете, о чём речь. 90% работы за 10% отведённого времени — классический результат прокрастинации.
Но есть последствия страшнее просроченных дедлайнов. У многих прокрастинация вызывает сильный стресс, тревогу и депрессивные тенденции. Откладывать дела напоследок буквально опасно для здоровья. Не говоря уже о том, что от этого падает качество работы и продуктивность.
Впрочем, изредка у прокрастинации бывают и плюсы. Некоторые откладывают задачи осмысленно, потому что знают, что работают продуктивнее под давлением. Таких называют «активными прокрастинаторами», правда, среди подверженных прокрастинации их меньшинство.
Прокрастинация кажется совершенно нелогичным явлением: почему мозг решает откладывать что-то важное на потом, особенно если знает, что будет страдать от этого? Причины её возникновения учёные ищут ещё со второй половины 20-го века, и до сих пор не пришли к однозначным выводам. Сейчас прокрастинацию чаще всего рассматривают как феномен, связанный одновременно с эмоциями, мышлением и поведением, изучая его связь с другими механизмами психики и особенностями мозга.
Одна из главных причин прокрастинации — негативные эмоции, которые вызывает задача. Люди откладывают те вещи, которые делать неприятно, скучно или сложно. Некоторые исследователи считают, что желание отсрочить негативный опыт — это фундаментальная, естественная человеческая черта.
Риск развития деменции и кардиометаболические заболевания
Кардиометаболические заболевания, включающие сахарный диабет, сердечную недостаточность и инсульт, – известные факторы риска развития деменции. Однако эффекты их совместного воздействия на риск деменции практически не изучены.
В связи с чем целью данного исследования было изучение ассоциации между кардиометаболической мультиморбидностью и рисском развития деменции.
Методы
Исследование проводилось по данным шведского регистра Swedish Twin Registry. Его участниками были пациенты в возрасте 60 лет и старше, у которых изначально не было деменции.
Рассчитывался риск деменции при наличии как минимум двух кардиометаболических состояний.
Результаты
В исследовании были проанализированы данные 17913 пациентов. Продолжительность наблюдения за ними составила 18 лет. Исходно 3312 (18.5%) участников имели одно кардиометаболическое состояние и 839 (4.7%) – как минимум два.
У 3020 пациентов было зарегистрировано развитие деменции. Значения относительного риска развития деменции составили 1.42; 95% доверительный интервал (1.27-1.58) при одном кардиометаболическом состоянии и 2.1; 95% доверительный интервал 1.73-2.27 – при двух и более.
Заключение
Таким образом, кардиометаболические заболевания существенно увеличивают риск развития деменции. При сочетании двух и более кардиометаболических состояний увеличение риска потенцируется.
Ссылка на научную статью: Abigail Dove, et al. European Heart Journal. 2022. doi: 10. 1093/eurheartj/ ehac744
