Решающая роль витамина D в функции дофамина и шизофрении

Jul 28, 2023

Краткое содержание:Нейробиологи обнаружили, как дефицит витамина D влияет на развитие нейронов, способствуя таким расстройствам, как шизофрения.

Используя инновационную технологию, они смогли наблюдать, что недостаток витамина D не только меняет рост нейронов, но и влияет на механизм высвобождения дофамина в мозге. Они обнаружили, что высвобождение дофамина усиливается в клетках, выращенных в присутствии витамина D, по сравнению с контролем.

Это исследование подчеркивает важность витамина D в структурной дифференциации дофаминергических нейронов и предполагает, что дефицит витамина D у матери может изменить раннее формирование дофаминергических цепей.

Ключевые факты:

Источник:Университет Квинсленда

Нейробиологи из Университета Квинсленда с помощью новой технологии выяснили, как дефицит витамина D влияет на развитие нейронов при шизофрении.

Статья была опубликована в журнале нейрохимии.

Профессор Дэррил Эйлс опирался на прошлые исследования своей лаборатории в Институте мозга Квинсленда, связывающие дефицит витамина D у матери с нарушениями развития мозга, такими как шизофрения, чтобы понять функциональные изменения, происходящие в мозге.

Шизофрения связана со многими факторами риска развития, как генетическими, так и экологическими. Хотя точные неврологические причины расстройства неизвестны, известно лишь то, что шизофрения связана с выраженными изменениями в том, как мозг использует дофамин, нейромедиатор, который часто называют «молекулой вознаграждения» мозга.

Профессор Эйлс проследил за механизмами, которые могут быть связаны с аномальным высвобождением дофамина, и обнаружил, что дефицит витамина D у матери влияет на раннее развитие и последующую дифференцировку дофаминергических нейронов.

Команда из Квинслендского института мозга разработала дофаминоподобные клетки, чтобы воспроизвести процесс дифференцировки в ранние дофаминергические нейроны, который обычно происходит во время эмбрионального развития.

Они культивировали нейроны как в присутствии, так и в отсутствие активного гормона витамина D. В трех различных модельных системах они показали, что рост дофаминовых нейритов заметно увеличился. Затем они показали изменения в распределении пресинаптических белков, ответственных за высвобождение дофамина, внутри этих нейритов.

«Мы обнаружили, что измененный процесс дифференцировки в присутствии витамина D не только заставляет клетки расти по-другому, но и задействует механизмы для другого высвобождения дофамина», — сказал профессор Эйлс.

Используя новый инструмент визуализации, известный как ложные флуоресцентные нейротрансмиттеры, команда могла затем проанализировать функциональные изменения в пресинаптическом захвате и высвобождении дофамина в присутствии и в отсутствие витамина D.

Они показали, что высвобождение дофамина было усилено в клетках, выращенных в присутствии гормона, по сравнению с контролем.

«Это убедительное доказательство того, что витамин D влияет на структурную дифференцировку дофаминергических нейронов».

Использование достижений в нацеливании и визуализации отдельных молекул в пресинаптических нервных окончаниях позволило профессору Эйлсу и его команде продолжить изучение их давнего убеждения, что дефицит витамина D у матери влияет на то, как формируются ранние дофаминергические цепи.

Сейчас команда изучает, влияют ли другие факторы риска шизофрении, такие как материнская гипоксия или инфекция, на траекторию дифференцировки дофаминовых нейронов.

Эйлс и его команда полагают, что такие ранние изменения в дифференцировке и функции дофаминовых нейронов могут быть причиной нейроразвития дофаминовой дисфункции позже у взрослых, у которых развивается шизофрения.

Автор:Дэррил ЭйлсИсточник:Университет КвинслендаКонтакт:Дэррил Эйлс – Университет КвинслендаИзображение:Изображение предоставлено Neuroscience News.

Оригинальное исследование: Открытый доступ. «Витамин D: мощный регулятор дифференцировки и функции дофаминергических нейронов», Рената Апаресида Недель Пертиле и др. Журнал нейрохимии