Biológus szekció

A neurodegeneratív betegségek hatalmas és egyre növekvő terhet jelentenek a társadalom számára. Pontosan ezért kiemelt jelentőségűek az agyi betegségmechanizmusok celluláris és molekuláris hátterét vizsgáló kutatások. Az elmúlt évtizedek vizsgálatai fedték fel, hogy az agyi gyulladásos folyamatok kiemelten fontosak szinte az összes neurodegeneratív kórképben, emellett pedig igazolták a mikroglia alapvető szerepét a neuroinflammációban. Ez a sejt az agy rezidens immunsejtje, mely számos fiziológiás és patofiziológiás folyamatban meghatározó szerepet játszik. Kutatócsoportunk korábbi munkája igazolta, hogy a mikroglia protektív szerepet tölt be akut agyi sérülést követően és képes a neuronális hálózati aktivitás szabályozására. Nem ismert azonban, hogy mi a fő kommunikációs felület a mikroglia és a neuronok között. Vizsgálataim céljaként ezért a fenti folyamatok hátterében álló mikroglia-neuron kapcsolat funkcionális anatómiájának megismerését tűztem ki.

A mikroglia és a neuronok kapcsolatát célzó kutatások mindeddig szinte kizárólag a szinaptikus struktúrák és a mikroglia közötti kölcsönhatás vizsgálatára korlátozódtak. Többszörös immunhisztokémiai jelölést és konfokális mikroszkópiát alkalmazva mi azonban arra a meglepő megfigyelésre jutottunk, hogy a mikroglia az idegsejtek túlnyomó többségének sejttestjével is kapcsolatot létesít. Elektronmikroszkópia és beágyazás előtti immunarany jelölés kombinációjával igazoltuk, hogy a neuron sejttestje és a mikroglia-nyúlvány között közvetlen kapcsolat van, melyet a mikorglia-specifikus purinerg P2Y12 receptor felhalmozódása jellemez. Mivel a mikroglia számára a fő kemotaktikus inger az ATP, ezért megvizsgáltuk a neuronok szomatikus régiójában a vezikuláris ATP-felszabadulásért felelős transzporter és az ATP termeléséért felelős mitokondriumok elhelyezkedését. Vizsgálataink során azt találtuk, hogy mind a nukleotid transzporter, mind pedig a mitokondriumok felhalmozódnak a neuronok mikroglia-nyúlvány által érintett területein. Irodalmi adatok alapján ismert, hogy a neuronok sejttestjén a Kv2.1-es kálium csatorna felhalmozódása jelöli ki az exo- és endocitózis legaktívabb területeit. Megvizsgálva ezen fehérje eloszlását arra jutottunk, hogy pont a mikroglia által érintett neuronális membrán-szakaszoknál volt kiemelten erős a Kv2.1-es jel denzitása. Eredményeink arra engednek következtetni, hogy a neuronok sejttestjén a mikroglia-nyúlványok kitüntetett kommunikációs „szigetekhez” kapcsolódnak, melyeket a transzcelluláris jelátvitelben fontos fehérjék és sejtorganellumok feldúsulása jellemez.

Mivel az általunk azonosított funkcionális-anatómiai egység a mikroglia és az idegsejt között várhatóan mind fiziológiás, mind patofiziológiás folyamatokban szerepet játszik, a két sejttípus kapcsolatainak részletes feltárása új távlatokat nyithat a jövőben a humán agyi betegségek elleni védekezésben és segíthet célzott terápiás módszerek kidolgozásában.