Нейрокампус

А что же с человеческими температурочувствительными каналами?

В недавнем посте мы обсуждали, как эксперименты с термочувствительными каналами змей легли в основу новой области – термогенетики, в рамках которой активность живых систем осуществляется за счет нагревания, например, с помощью инфракрасного лазера. Мы также упомянули, что и у человека есть собственные терморецепторы. Группа исследователей из Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России, РНИМУ им. Н.И. Пирогова, научного центра LIFT и других научных организаций показала, что воздействие на человеческий термочувствительный канал TRPV1 с помощью инфракрасного лазера может обеспечивать продолжительную нейромодуляцию, что может лечь в основу принципиально новых методов лечения неврологических заболеваний. Результаты исследования представлены в статье, вышедшей на днях в журнале Cellular and Molecular Life Sciences.

Белок TRPV1 относится к группе термочувствительных каналов TRP, которые являются неселективными катионными каналами. В норме термочувствительные TRP каналы экспрессируются преимущественно в сенсорных нейронах периферической нервной системы, некоторых типах клеток кожи и слизистых, а также клетках, задействованных в воспалительных процессах. Белки TRP реагируют не только на температуру: они «умеют» отвечать на разнообразные физиологические стимулы вроде pH, механических воздействий и других. Однако в клетках центральной нервной системы в нормальных условиях термочувствительные TRP не экспрессируются.

Чтобы научится управлять активностью клеток мозга с помощью человеческого канала TRPV1, авторы работы доставляли соответствующую нуклеотидную последовательность в мозг мыши с помощью вектора на основе аденоассоциированного вируса. Важно отметить, что не всякий терморецептор подойдет для использования его в качестве термогенетического инструмента управления активностью клеток мозга человека и грызунов. Во-первых, он должен находится в закрытом состоянии при 37 °С, т.е. при нормальной температуре тела, иначе из-за тока ионов через открытый канал нейроны будут все время возбуждаться и в конце концов погибнут. Во-вторых, терморецептор должен иметь возможность активироваться при температурах не более 42 °С, поскольку более высокие температуры приводят к повреждению белков. Как выяснили авторы, небольшие нагревы буквально на 2 – 4 °С нейронов мозга мышей, в которые был встроен ген человеческого TRPV1, с помощью инфракрасного лазера посредством оптоволоконного нейроинтерфейса вызывают генерацию нервных импульсов. С применением термогенетики на основе человеческого канала TRPV1 авторы сумели управлять двигательной активностью свободноподвижных мышей, однако новый подход может найти и применение в медицине. "Наша работа отличается тем, что мы используем канал человека для того, чтобы сделать эту технологию потенциально транслируемой в медицину", — поясняет Олег Подгорный, один из руководителей исследования.

Подробный рассказ о hTRPV1 ждите совсем скоро!

www.group-telegram.com/sg/neurocampus2030.com/436

2.1K viewsedited  Oct 29 at 10:23

А что же с человеческими температурочувствительными каналами?

В недавнем посте мы обсуждали, как эксперименты с термочувствительными каналами змей легли в основу новой области – термогенетики, в рамках которой активность живых систем осуществляется за счет нагревания, например, с помощью инфракрасного лазера. Мы также упомянули, что и у человека есть собственные терморецепторы. Группа исследователей из Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России, РНИМУ им. Н.И. Пирогова, научного центра LIFT и других научных организаций показала, что воздействие на человеческий термочувствительный канал TRPV1 с помощью инфракрасного лазера может обеспечивать продолжительную нейромодуляцию, что может лечь в основу принципиально новых методов лечения неврологических заболеваний. Результаты исследования представлены в статье, вышедшей на днях в журнале Cellular and Molecular Life Sciences.

Белок TRPV1 относится к группе термочувствительных каналов TRP, которые являются неселективными катионными каналами. В норме термочувствительные TRP каналы экспрессируются преимущественно в сенсорных нейронах периферической нервной системы, некоторых типах клеток кожи и слизистых, а также клетках, задействованных в воспалительных процессах. Белки TRP реагируют не только на температуру: они «умеют» отвечать на разнообразные физиологические стимулы вроде pH, механических воздействий и других. Однако в клетках центральной нервной системы в нормальных условиях термочувствительные TRP не экспрессируются.

Чтобы научится управлять активностью клеток мозга с помощью человеческого канала TRPV1, авторы работы доставляли соответствующую нуклеотидную последовательность в мозг мыши с помощью вектора на основе аденоассоциированного вируса. Важно отметить, что не всякий терморецептор подойдет для использования его в качестве термогенетического инструмента управления активностью клеток мозга человека и грызунов. Во-первых, он должен находится в закрытом состоянии при 37 °С, т.е. при нормальной температуре тела, иначе из-за тока ионов через открытый канал нейроны будут все время возбуждаться и в конце концов погибнут. Во-вторых, терморецептор должен иметь возможность активироваться при температурах не более 42 °С, поскольку более высокие температуры приводят к повреждению белков. Как выяснили авторы, небольшие нагревы буквально на 2 – 4 °С нейронов мозга мышей, в которые был встроен ген человеческого TRPV1, с помощью инфракрасного лазера посредством оптоволоконного нейроинтерфейса вызывают генерацию нервных импульсов. С применением термогенетики на основе человеческого канала TRPV1 авторы сумели управлять двигательной активностью свободноподвижных мышей, однако новый подход может найти и применение в медицине. "Наша работа отличается тем, что мы используем канал человека для того, чтобы сделать эту технологию потенциально транслируемой в медицину", — поясняет Олег Подгорный, один из руководителей исследования.

Подробный рассказ о hTRPV1 ждите совсем скоро!

BY Нейрокампус