Синапсы

Свойства малых внеклеточных везикул (мВВ) и их состав в настоящее время изучены недостаточно, особенно в контексте психических расстройств. Для выяснения роли мВВ проведен количественный анализ мВВ в крови у больных фокальной эпилепсией, больных фокальной эпилепсией с депрессией, психогенными неэпилептическими приступами (ПНЭП) с депрессией, чистой депрессией и биполярным аффективным расстройством (БАР) с текущим депрессивным эпизодом. (ДЭ). Малые ВВ выделяли из сыворотки с помощью гель-фильтрации или преципитации ПЭГ, и оба метода показали очень похожие результаты. Во фракции мВВ определяли активность лизосомальных ферментов. Кроме того, были выделены и количественно охарактеризованы нейрональные мВВ. Концентрация мВВ в крови у пациентов с депрессией, фокальной эпилепсией или депрессией с фокальной эпилепсией была выше, чем у здоровых добровольцев. Не было обнаружено различий между пациентами и контрольной группой с точки зрения концентрации нейрональных мВВ. Еще одним выводом нашей работы является то, что мВВ в сыворотке больных содержат различные лизосомальные ферменты. Мы предполагаем, что концентрация мВВ в крови у больных с депрессией или эпилепсией выше за счет секреции мВВ иммунными клетками. Обнаружение мВВ в крови пациентов с депрессией и фокальной эпилепсией делает обоснованными будущие попытки использовать мВВ в качестве диагностических инструментов для этих расстройств.

Внеклеточные везикулы (ВВ) – новая и активно развивающаяся область современной экспериментальной и теоретической биологии, которая привлекает исследователей прежде всего возможностью использования ВВ в качестве диагностических биомаркеров и терапевтических агентов. В настоящее время наибольший объем данных накоплен о малых внеклеточных везикулах (мВВ) – экзосомах, везикулах эндосомального происхождения, и эктосомах (ранее известных как микровезикулы), представляющих собой продукт непосредственного отпочковывания от плазматической мембраны. В настоящем обзоре мы рассматриваем основные этапы биогенеза экзосом и эктосом, основные процессы внутриклеточного трафика мембран, а также сигналинг с участием мВВ. Также обсуждается роль мВВ в физиологии и патофизиологии нервной системы, а также многие перспективные аспекты изучения биологии мВВ.

Цель исследования – определение количественных характеристик малых внеклеточных везикул (мВВ) в крови пациентов с несуицидальным самоповреждением (НССП) и сравнение концентрации и размеров мВВ у пациентов с большим депрессивным расстройством (БДР) с НССП и без такового, а также оценка связи размеров и концентрации мВВ в выборке с такими параметрами как выраженность ситуативной и личностной тревоги, депрессии и суицидального риска. В исследование были включены 28 пациентов (11 м./17 ж.) с текущим эпизодом большой депрессии и как минимум пятью эпизодами НССП за последние 12 мес. (основная группа, средний возраст 28.3 года) и 28 пациентов с большой депрессией идентичных по полу и возрасту без НССП на протяжении жизни (группа сравнения). Оценка психического состояния пациентов проводилась с помощью интервью MINI, опросника депрессии Бека – II (BDI II) и шкалы тревоги Спилбергера. Выделение мВВ из крови проводилось с помощью преципитации полиэтиленгликолем (ПЭГ) и гель-фильтрации. Размер и концентрацию выделенных частиц оценивали с помощью динамического светорассеяния (ДРС) и анализа траекторий наночастиц (АТН). Группы значимо различались по выраженности депрессии по опроснику BDI-II, шкале ситуационной тревоги Спилбергера и шкале личностной тревоги Спилбергера. Оценка суицидального риска, проведенная по соответствующему модулю опросника MINI, выявила в группе пациентов с НССП значимо большее число участники со средним и высоким суицидальным риском. Из крови пациентов основной группы и группы сравнения была выделена фракция мВВ. Не было выявлено различий в концентрации и размерах мВВ между группами пациентов с депрессией с и без НССП. Также нам не удалось выявить зависимости концентрации и размеров мВВ от выраженности депрессии, ситуативной и личностной тревоги и тяжести суицидального риска. Заключение: НССП у лиц с большим депрессивным расстройством связано с более тяжелым течением расстройства (большая выраженность депрессии, ситуативной и личностной тревоги), а также более высоким суицидальным риском. Наше исследование не выявило отличий количественных характеристик мВВ у пациентов с депрессивным эпизодом с и без НССП. Будущие исследования должны быть направлены на исследование структурных отличий и функциональных особенностей мВВ при НССП.

С каждым годом изучению нейрональных экзосом посвящается все больше и больше работ. Существенно исследован потенциал экзосом как диагностических маркеров для нейродегенеративных заболеваний, и похожие схемы поиска маркеров заимствованы для исследования психиатрических патологий. Выяснены основы биогенеза экзосом в разных типах клеток, активно идет исследование физиологического значения экзосом, проясняются многие аспекты сигналинга с их участием. При этом накоплены данные, указывающие на роль экзосомального сигналинга как на важный элемент межнейрональной коммуникации. Достаточно ли у нас оснований, чтобы назвать экзосомы новым неканоническим нейротрансмиттером в головном мозге? Ответу на этот вопрос посвящена данная дискуссионная работа, в которой автор представляет на суд научной общественности концепцию о возможной роли экзосом мозга как сигнальной системы.

Нейротрансмиттеры — это универсальный химический язык любой нервной системы, но о его ранней эволюции мало что известно. Наши сотрудники просуммировали данные о распределении и функциях нейромедиаторных систем базальных многоклеточных животных, а также излагаем гипотезы их происхождения. Они исследовали сценарий, согласно которому нейроны возникли из генетически разных популяций секреторных клеток, способных к объемной химической передаче и интеграции поведения без канонических синапсов. Ближайшее представление этой первичной организации в настоящее время обнаружено у Placozoa, дискообразных животных с наиболее простым, согласно их данным, клеточным составом, но сложным поведением. Было предположено, что передача сигналов, связанных с травмами, была эволюционным предшественником интегративных функций ранних медиаторов, таких как оксид азота, АТФ, протоны, глутамат и малые пептиды. Напротив, ацетилхолин, дофамин, норадреналин, октопамин, серотонин и гистамин были задействованы в качестве канонических нейротрансмиттеров относительно позже в эволюции животных, только у билатерий. Лиганд-управляемые ионные каналы часто предшествовали созданию новых нейромедиаторных систем. Более того, специфичная для клонов диверсификация рецепторов нейромедиаторов происходила параллельно внутри Cnidaria и нескольких билатеральных линий, включая acoels. Таким образом, наследственная диверсификация секреторных сигнальных молекул обеспечивает уникальную химическую микросреду для дальнейшего развития поведения, которые прокладывают путь к сложным функциям мозга и элементарному познанию.