Глия

Эпигенетические перестройки могут создавать благоприятную среду для внутренней пластичности клеток мозга, приводя к клеточному репрограммированию практически в любой тип клеток путем индукции клеточно-специфических транскрипционных программ. Ученые Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН оценили, как ремоделирование хроматина, вызванное ингибиторами гистонацетилтрансферазы и гистондеацетилазы (HDAC) широкого спектра действия, влияет на траектории клеточной дифференцировки в первичных культурах нейронов и глии крыс, используя комбинацию транскриптомики, количественной ПЦР и цитохимии. Они описали эпигенетическую регуляцию транскрипционных программ, контролируемых главными факторами транскрипции и нейротрофинами, в контексте нейрональной и глиальной дифференцировки и оценили экспрессию репрезентативных клеточно-специфических маркеров. Полученные результаты свидетельствуют о том, что ингибиторы HDAC снижают пролиферативный потенциал культивируемых клеток и вызывают транскриптомные изменения, связанные с дифференцировкой и специализацией клеток. В частности, они выявили значительную активацию генов, обычно экспрессирующихся в нейромодуляторных нейронах, и снижение экспрессии генов, экспрессирующихся в глиальных и ингибиторных нейронах. Транскрипционные изменения сопровождались непрерывным повышением уровня серотонинирования гистонов как в нейронах, так и в глиальных клетках. Возникающая вскоре после ингибирования HDAC сложная ремоделировка хроматина сохраняется в течение многих часов в отдельных клетках мозга. Предполагается, что этот устойчивый эпигенетический механизм, вероятно, способствует поддержанию транскрипционных изменений, связанных с изменением клеточной судьбы, возможно, подготавливая клетки к долгосрочному преобразованию.

Зубчатая извилина (ЗГ), важная часть гиппокампа, играет значительную роль в обучении, памяти и эмоциональном поведении. Факторы, потенциально влияющие на нормальное развитие нейронов и глиальных клеток ДГ во время его созревания, могут оказывать долговременное влияние на функции мозга. Стресс в раннем возрасте может изменить созревание ГД и вызвать пожизненные изменения в его структуре и функционировании, лежащие в основе патологий головного мозга у взрослых. В этой статье всесторонне рассмотрено созревание нейронов и глиальных клеток (микроглии и астроцитов), а также влияние событий раннего возраста на процессы созревания в ДГ. Ранние постнатальные вмешательства, влияющие на ДГ, в конечном итоге приводят к изменению количества гранулярных нейронов в ДГ, эктопическому расположению нейронов и изменениям нейрогенеза у взрослых. Неблагоприятные события в раннем возрасте провоцируют провоспалительные изменения в глии гиппокампа на клеточном и молекулярном уровнях сразу после воздействия стресса. Позже клеточные изменения могут исчезнуть, хотя изменения в характере экспрессии генов сохраняются. Дополнительные стрессовые события в более позднем возрасте способствуют проявлению глиальных изменений и поведенческих нарушений. Изменения в созревании нейрональных и глиальных клеток, вызванные стрессом в раннем возрасте, взаимозависимы и влияют на развитие нейронных сетей, тем самым предрасполагая мозг к развитию когнитивных и психических расстройств.