Специалистами Langone Medical Center при университете Нью-Йорка выявлены два гена, ответственные за формирование ключевого кластера нейронов, задействованных в регуляции работы внешнего дыхания. Это мотонейроны диафрагмального ядра спинного мозга, управляющие сокращением диафрагмы. Помимо этого, авторы смогли установить молекулярные маркеры, различающие данную группу нервных клеток от остальных моторных нейронов.

Для визуализации процессов, происходящих при передаче сигналов диафрагмальными мотонейронами в мускулатуру диафрагмы, авторами произведена линия трансгенных мышей, с окрашенными зеленым флуоресцентным белком всеми моторными нейронами и их аксонами. Введя в диафрагмальный нерв, соединяющий исследуемые нейроны с диафрагмой, по-другому окрашенный флуоресцентный маркер, специалисты идентифицировали их по мере попадания красителя.

Установлено, что за нормальное формирование и работу кластера мотонейронов ответственны 2 гена, принадлежащих семейству регуляторных Hox-генов — Hoxc5 и Hoxa5. При выключении этих генов у мышиных эмбрионов нарушалась колоннообразная локализация в спинном мозге диафрагмальных нейронов и правильная иннервация мышечной ткани, вследствие чего у новорожденных грызунов оказывалась нарушенной функция дыхания. При выключении генов на более поздних стадиях формирования плода, происходило сокращение числа диафрагмальных мотонейронов, нарушение иннервации и, как результат, появлялись проблемы с дыханием.

Авторы предполагают, что обнаруженные результаты позволят им продвинуться в осознании общего механизма внешнего дыхания и работы дыхательного центра, прежде всего механизма связей находящихся в головном мозге дыхательных нейронов с мотонейронами спинного мозга. Это будет способствовать созданию новых подходов к лечению разнообразных нарушений дыхания, в том числе апноэ, нейродегенеративные заболевания и травмы позвоночника.

Следующая новость: Впервые за 4 десятилетия одобрено альтернативное лекарство от туберкулеза
Предыдущая новость: Дефект формирования половых органов в три раза увеличивает риск возникновения рака яичек