Неке нервне ћелије намерно изазивају упалу

Појединачне нервне ћелије мозга активирају имуне протеине како би фиксирале одређене непријатне догађаје у памћењу.

Формирање памћења повезано је са трансформацијом мрежа нервних ћелија. Неке везе између неурона се јачају, друге се рађају, а неке нестају. Трансформације су праћене интензивним променама у генском и молекуларном апарату. Често научници откривају један или други ген или протеинску супстанцу која учествује у формирању памћења и чува информације. Међутим, цео молекуларно-генетски механизам подршке памћења остаје нам мистерија.

У свом недавном раду, научници су описали групу нервних ћелија које се налазе у хипокампусу. Механизам деловања ових структура постао је релативно јасан: након посебног оштећења ДНК, у њима су покренути инфламаторни процеси.

Представници Медицинског факултета А. Ајнштајна спровели су експеримент на глодарима: под одређеним условима, у њихове шапе је послат слаб електрични удар, активирајући метод памћења непријатних догађаја. Затим, ако би глодар поново био стављен у кавез у којем је доживео електрични удар, животиња би се укочила у аларму, демонстрирајући реакцију на стрес. Према речима научника, у одређеним нервним ћелијама хипокампуса након излагања стресу, формира се инфламаторна реакција, узрокована везом са протеинским агенсом TLR9, односно toll-like рецепторима.

Ова врста рецептора припада класи урођене имунолошке заштите: они показују реакцију на манифестације типичне за велике патогене групе. У присуству претње, ови рецептори покрећу одређене процесе унутар ћелијске структуре и обавештавају суседне ћелије и имуни систем о насталом проблему.

У обичним нервним ћелијама хипокампуса, гени меморије се брзо укључују након оштећења ДНК. Протеин TLR9 је потребан да би се осигурало да се потребне информације чувају у меморији: када је овај протеин био искључен, глодари се дуго нису сећали непријатне ситуације - посебно стреса који су доживели када су били изложени електричној струји.

Како се TLR9 укључује? ДНК се појавила у цитоплазми нервних ћелија, смештена у посебне мембранске мехуриће. Активни TLR9 је покренуо процес поправке ДНК: истовремено се појавио читав низ регулаторних протеина, а честице ДНК су се груписале на ћелијској органели - центрозому. Тако су честице ДНК које указују на оштећење генома, заједно са TLR9 и другим протеинским супстанцама, покренуле рестаурацију ДНК у ћелијском једру. Читав овај процес је тежио само једном циљу - формирању дугорочног памћења.

Упркос чињеници да је TLR9 имуни протеин повезан са инфламаторним одговором, не постоји инфламаторни процес у пуном смислу те речи: нервне ћелије настављају да функционишу и постоје нормално. Користе се само два слична механизма имунитета и неуронске меморије, који имају исти молекуларни скуп алата. Сасвим је могуће да у неким фазама и даље постоје разлике. Међутим, научници ће морати да проуче ова питања у наредним студијама.

Детаљи на страници часописа Nature