«Но до сих пор было неизвестно, какие молекулярные процессы переводят изменения окружающей среды в производство новых нейронов», — сказала Ханна Моньер, возглавляющая Отдел сотрудничества клинической нейробиологии Немецкого центра онкологических исследований (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) и больницы Гейдельбергского университета. . «В нашем текущем исследовании мы впервые нашли ключевого посредника в этом процессе».Моньер и ее команда показали в своем текущем исследовании, что небольшой пептид под названием DBI (сокращение от: ингибитор связывания диазепама) является решающим медиатором в этом процессе.
Пептид был впервые идентифицирован, потому что он связывается с рецептором химического посредника в мозгу, называемого ГАМК, где он заменяет лекарство под названием диазепам (валиум).Недавно Моньер и его коллеги уже сообщили, что DBI способствует развитию новых нейронов в области мозга, называемой субвентрикулярной зоной.
Эта область мозга отвечает за поставку новых нервных клеток в обонятельную систему, которая особенно сложна у грызунов. В своей настоящей работе нейробиолог из Гейдельберга показывает, что DBI выполняет ту же функцию в гиппокампе — той части мозга, где происходит формирование памяти и обучение.Новые нейроны, формирующиеся в гиппокампе, улучшают ориентацию и способность к обучению животных.
Многочисленные исследования уже доказали, что у мышей физическая активность или изменения в окружающей среде стимулируют нейрогенез в гиппокампе.Исследователи из команды Моньера использовали различные генетические методы, чтобы отключить ген DBI в этой области мозга у мышей или, наоборот, сильно усилить его.
Когда DBI отсутствовал, количество нервных стволовых клеток в гиппокампе уменьшалось. Избыток пептида вызвал обратное, то есть исследователи обнаружили больше нервных стволовых и клеток-предшественников.Оборудование клеток игрушками — признанный метод стимулирования генерации новых нейронов в гиппокампе у грызунов. Однако у мышей, у которых ген DBI был заглушен с помощью молекулярно-биологических уловок, стимулирующая среда не имела эффекта: количество нервных стволовых клеток не могло быть увеличено.
DBI проявляет свой эффект путем связывания с рецептором химического мессенджера ГАМК в нервных стволовых клетках, таким образом действуя как молекулярный антагонист этого нейромедиатора. «ГАМК отвечает за сохранение спящих стволовых клеток в их нише без деления», — пояснил Моньер. «Когда на сцену выходит DBI, они начинают размножаться, тем самым увеличивая пул стволовых клеток, который доступен в качестве резервуара для молодых нейронов. В DBI мы, кажется, нашли ключевой медиатор. Пептид подавляет эффект ГАМК и, таким образом, связывает стимулы окружающей среды к производству новых нейронов, необходимых для обучения ».