Исследование Влияние иммунных рецепторов, известных как Toll-подобных рецепторов 4 и TLR4, как функции памяти и в здоровом и пораженном мозгу нашли совершенно разных клеточных процессов способствуют рецепторов оказывает влияние на возбудимость в неповрежденной и травмы головного мозга.
Кроме того, исследователи находили новые механизмы, как TLR4 регулирует функцию памяти в нормальной, неповрежденной мозга.
Исследования, проведенные на крысах и опубликовано в мозг, поведение и иммунитет, имеет потенциал, чтобы привести к лечению, направленных на ограничение дефицитов памяти после травмы головного мозга.
«Дефицит памяти являются одним из основных долгосрочных негативных последствий мозговой травмы и возможности медикаментозное лечение дали сутки после травмы для улучшения памяти функция представляет значительный клинический интерес», — сказал Viji Santhakumar, адъюнкт-профессор молекулярной, клеточной и системной биологии в Университете Калифорнии, Риверсайд, который возглавлял исследование. «Resatorvid, препарат утвержден для клинических испытаний при других заболеваниях, эффективно блокируется TLR4 и улучшение посттравматической дефициты памяти в нашем исследовании.»
Мозг имеет нейроны и нейронные клетки, называемые глии. В нормальном мозге, активность нейронов подавляется TLR4; в травму мозга, TLR4 увеличивает нейрональную активность. В частности, после травм мозга, TLR4 увеличивает возбудимость в зубчатой извилине, цепи, участвующие в обработке памяти в гиппокампе, структуре мозга, которая играет важную роль в процессах обучения и памяти.
В Риверсайде-водить исследование показало, участвующих в TLR4-опосредованной только нейроны увеличение возбудимости в поврежденном мозге. В отличие от глиальных клеток, необходимых для TLR4-опосредованной снижением возбудимости в нормальном мозгу.
«Мы обнаружили, подавление TLR4 сигнализации через день после мощного ушиба мозга, общими для спортивных и дорожно-транспортных происшествий, снижает возбудимость и улучшает показатели рабочей памяти неделю на месяц позже», — сказала она. «Наши данные показывают процессы, обуславливающие повреждающее воздействие черепно-мозговой травмы могут быть выборочно манипулировать для лечения и сохранить функцию памяти после травмы.»
Как именно TLR4 влияет на функции памяти в обычном и травмы головного мозга не понятно.
«В то время как реальные механизмы неизвестны, спекуляция заключается в том, что TLR4 регулирует функцию памяти, подавляя активность нейронов в нормальном мозгу, тем самым улучшая отношение сигнал-шум», — сказал Santhakumar. «После травмы, эффект TLR4 сальто повышения активности нейронов и повышая возбудимость, которая увеличивает шумно и неспецифических нейронов и ухудшает отношение сигнал-шум. Возможно, что после травмы TLR4 повреждает клеточные процессы, участвующие в формировании памяти, что моя лаборатория в настоящее время проводит расследование. Суть в том, что блокируя TLR4 сигнализации в травму мозга приводит к улучшению долгосрочного дефицита рабочей памяти в течение недель до месяца».
Santhakumar был заинтригован общей иммунной сигнальной молекулой, ФНО, которая способствует TLR4-зависимого снижения возбудимости в нормальной, неповрежденной мозги, и TLR4-опосредованной увеличение возбудимости после удара ушиба мозга. В нормальном мозге, участвуют глиальные клетки; повреждения головного мозга, участвуют нейроны.
«Наше исследование выявило романа роль для нейронов ФНО в регуляции возбудимости», — сказала она. «Мы были удивлены, что глиальные против нейрональной сигнализации опосредуются той же сигнальной молекулой, ФНО, имеет различное влияние на возбудимость нейронов».
Далее Santhakumar и ее команда планируют определить, как TLR4 сигнализации через глиальные посредников подавляет возбудимость сети и облегчает работу памяти в нормальном мозгу. Исследователи также планируют изучить, как нейронные TLR4 сигнализации после травмы можно избирательно манипулировать.
«Мы заинтересованы в определении блокировки TLR4 сигнализации после травмы препятствует реорганизации сети и патологические изменения в художественной или осцилляторной активности мозга, которая имеет решающее значение для обработки памяти», — сказала она.
Santhakumar был зарегистрирован в исследовании Akshata А. Korgaonkar, первый автор исследования, который работает исследователем в Университете Вашингтона Школы медицины в Сент-Луисе; Сьюзен Нгуен, Dipikar Sekhar, и Дипак Субраманьян УЦР; Йин ли, Jenieve Геварра, и Кевин С. Н. укол Рутгерса в Нью-Джерси Медицинской школы, где Santhakumar, специалист в области эпилепсии и черепно-мозговых травм, работали, прежде чем она присоединилась к УЦР факультет в 2018 году.
Исследование было поддержано Национальными институтами здоровья; граждан, Объединенных для исследования в эпилепсии, и штата Нью-Джерси.