Procesy cząsteczkowe biorące udział w tworzeniu się obwodów neuronalnych
Komórki nerwowe przekazują informacje z całego ciała poprzez wyspecjalizowane połączenia zwane synapsami. W życiu pozapłodowym mózg wytwarza nadliczbowe synapsy, które stopniowo dojrzewają na skutek aktywności układu nerwowego. Jest to proces fundamentalny, ponieważ warunkuje dojrzałość obwodów nerwowych i jest krytyczny dla procesu kodowania pamięci. Nadrzędną rolę w procesie decydowania o umocnieniu lub eliminacji konkretnej synapsy odgrywa dojrzewanie receptora NMDA. Jednak nasza wiedza na temat czynników, które kontrolują rozwój precyzyjnie w czasie oraz specjalizację synaptyczną, oraz jak te czynniki wpływają na stabilność synaps, jest nadal skąpa. Szukając rozwiązań tego problemu, naukowcy z finansowanego ze środków UE projektu NMDAR-SYNPRUN (The roles of juvenile NMDA receptors in synapse maturation and elimination and their association with cognition) rozpoczęli badanie mobilności receptora w błonie plazmatycznej oraz jego dystrybucji w obrębie synapsy i poza nią. Funkcjonalne receptory NMDA to heterodimery podjednostek GluN1, GluN2 i GluN3, z których każda posiada odrębne właściwości oraz wpływa na sygnalizację receptorów i umiejscowienie na powierzchni neuronu. Naukowcy skoncentrowali się na mobilności receptorów NMDA dla GluN3 oraz roli, jaką podjednostki GluN3 odgrywają w aktywności synaptycznej receptora NMDA. Zaobserwowali, że ekspresja GluN3A wpływa na dynamikę dyfuzji i akumulację synaptyczną receptorów NMDA dla GluN2A w niedojrzałych neuronach. Zasugerowali, że tuż po porodzie wysokie stężenie GluN3A trzyma dojrzałe podjednostki GluN2A z dala od synaps, podczas gdy dojrzewanie dorosłych sieci neuronalnych odbywa się na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego GluN3A. Wiele uwagi poświęcono, aby zbadać, jaką rolę odgrywa szlak sygnalizacyjny aktywowany przez GluN3A w określaniu gęstości kolca i wielkości neuronów. Brak równowagi pomiędzy dojrzewaniem a eliminacją synaps odpowiada za wiele zaburzeń poznawczych. Dlatego ustalenia projektu NMDAR-SYNPRUN mają duży potencjał kliniczny w obszarach takich jak celowana terapia chorób neurologicznych.
Słowa kluczowe
Komórki nerwowe, synapsy, kodowanie pamięci, receptor NMDA, rozwój, sygnalizacja, GluN3A
