Миелин — оболочка, которая покрывает отростки нервных клеток подобно изоляции вокруг электрического кабеля. Он ускоряет передачу сигналов и питает аксоны. При повреждении миелина — как при рассеянном склерозе или травме мозга — нарушается нейронная коммуникация, а в тяжёлых случаях гибнут и сами нейроны. Восстановление миелиновой оболочки поэтому остаётся важной задачей нейробиологии. Работа, опубликованная в Cell Reports группой из Института психиатрии Макса Планка в Мюнхене, описывает ранее неизвестную роль стрессового гормона CRH в этом процессе — по крайней мере, у мышей.
Кто такие OPC и что с ними происходит при повреждении
Миелин производят олигодендроциты — специализированные клетки мозга. Их предшественники — клетки-предшественники олигодендроцитов, OPC (oligodendrocyte progenitor cells). В норме OPC рассеяны по всему мозгу и при необходимости могут дозревать до олигодендроцитов.
Нейробиолог Ян Дойссинг из Института Макса Планка уже давно замечал: после повреждения мозга у мышей вокруг очага появлялась и активировалась особая популяция клеток. Докторант Клеменс Рис систематически проверял маркеры всех известных типов клеток и в итоге определил эти клетки как OPC. Они быстро размножались на краях повреждения и затем в большинстве своём дозревали до миелин-производящих олигодендроцитов.
Откуда взялся CRH
Корень удивления — в том, что примерно треть OPC вблизи повреждения начинала вырабатывать кортикотропин-рилизинг гормон (CRH). Это нейропептид, который в первую очередь известен как пусковой элемент стрессовой оси: он запускает цепочку, ведущую к выбросу кортизола. До этого исследования считалось, что OPC не умеют синтезировать нейропептиды такого рода.
CRH появлялся быстро — уже через несколько часов после повреждения — и исчезал примерно через три дня. Такой короткий и интенсивный импульс указывает на функциональную роль именно в начальной фазе ответа.
Что делает CRH: регулировка темпа созревания
Исследователи обнаружили, что рецептор CRH первого типа (CRHR1) присутствует на другой популяции OPC и позволяет им воспринимать выброшенный гормон. Когда учёные создавали мышей без CRHR1, происходило неожиданное: OPC после повреждения размножались быстрее, чем в норме, — но итоговое число зрелых олигодендроцитов оказывалось меньше. Ранний клеточный прирост не конвертировался в функциональное восстановление.
Из этого следует вывод: CRH через свой рецептор сдерживает преждевременное созревание OPC, задавая темп, при котором клетки успевают правильно дозреть и остаться в мозге. Торопливое размножение без правильного дозревания — не ремонт, а имитация ремонта.
Роль CRH в развивающемся мозге
Интригующий дополнительный результат — CRHR1 обнаружился на OPC и в нормальном мозге без всякого повреждения. Это заставило исследователей проверить, не участвует ли ось CRH–CRHR1 в обычном процессе миелинизации во время развития мозга. У мышей, лишённых этого рецептора, мозг развивался с изменениями: больше OPC в ранние периоды, а в зрелом возрасте — более толстый миелин вокруг тонких аксонов. Откуда берётся CRH в неповреждённом развивающемся мозге? Авторы выдвигают гипотезу: его источником служат нейроны, которые выделяют CRH в том числе при стрессе. Это пока гипотеза, требующая прямой проверки.
Связь со стрессом в раннем детстве
Дойссинг осторожно указывает на возможную связь с психическими расстройствами: стресс в раннем детстве — признанный фактор риска для депрессии и других нарушений. Если CRH, выделяемый нейронами при стрессе, влияет на развитие OPC и миелинизацию, то хронический стресс в критический период развития мозга теоретически мог бы изменять структуру белого вещества. Это спекулятивная связь, которую авторы называют гипотезой, а не выводом.
Читайте также: Что происходит с миелином мозга после марафона
Чего это исследование не доказывает
Всё описанное получено на мышах. Физиология мышей и людей во многом схожа, но прямой перенос выводов на человека невозможен без отдельных исследований. Ни одна из находок не означает, что стресс у людей полезен для миелина или что он лечит рассеянный склероз. Хронический стресс остаётся вредным по многим другим причинам, хорошо задокументированным у людей. Работа описывает новый молекулярный механизм на модельном организме и намечает вопросы для следующих исследований.